JP2002216825A - 差動電圧測定を使用する燃料電池スタック冷却液導電率センサ - Google Patents
差動電圧測定を使用する燃料電池スタック冷却液導電率センサInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料電池スタックの冷却液における漏れ電流
を検出する方法及び装置を提供すること。 【解決手段】 本発明は、冷却液電圧の測定に電圧計を
用いる。冷却液電圧が低いほど、冷却液の漏れ電流は大
きい。つまり、冷却液電圧が所定の電圧レベル以下なら
ば、冷却液が過度に導電性になっており、漏れ電流が報
告される。これを実現するため、電圧計で測定された冷
却液電圧を第１の所定の電圧と比較し（８４）、冷却液
電圧が第１の所定の電圧以下である場合に報告がなされ
る（８６）。更に、冷却液電圧は第２の所定の電圧と比
較され（９０）、冷却液電圧がそれ以下の場合に報告が
なされる（９２）。第２の所定の電圧は第１の所定の電
圧よりも高い。
を検出する方法及び装置を提供すること。 【解決手段】 本発明は、冷却液電圧の測定に電圧計を
用いる。冷却液電圧が低いほど、冷却液の漏れ電流は大
きい。つまり、冷却液電圧が所定の電圧レベル以下なら
ば、冷却液が過度に導電性になっており、漏れ電流が報
告される。これを実現するため、電圧計で測定された冷
却液電圧を第１の所定の電圧と比較し（８４）、冷却液
電圧が第１の所定の電圧以下である場合に報告がなされ
る（８６）。更に、冷却液電圧は第２の所定の電圧と比
較され（９０）、冷却液電圧がそれ以下の場合に報告が
なされる（９２）。第２の所定の電圧は第１の所定の電
圧よりも高い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に燃料電池シ
ステムに関するものであり、より詳細には、燃料電池シ
ステムの冷却液における漏れ電流の検出に関する。
ステムに関するものであり、より詳細には、燃料電池シ
ステムの冷却液における漏れ電流の検出に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、多くの応用において電源と
して使用されてきた。例えば、燃料電池は、内熱機関に
置換わる電気車両用発電装置において使用するために提
案された。陽子交換膜（ＰＥＭ）型燃料電池において
は、水素が燃料電池の陽極へ供給され、酸素が陰極へ酸
化体として供給される。ＰＥＭ型燃料電池は、一方の表
面に陽極触媒を有し、他方の表面に陰極触媒を有する、
陽子透過性で非電導性の固体ポリマー電解質薄膜を備え
た電解質膜電極複合体（ＭＥＡ）を備える。ＭＥＡは、
（１）陽極及び陰極のための電流コレクタとして働き、
（２）燃料電池の気体反応物を陽極触媒の表面上及び陰
極触媒の表面上に分配するための適切なチャンネル及び
／又は開口を含む一対の導電性素子の間に挟まれてい
る。「燃料電池」という用語は、典型的には、文脈に依
存して、単一の電池又は複数の電池（スタック）を指す
ために使用される。複数の個々の電池は、燃料電池スタ
ックを形成するよう共通に束ねられ且つ直列に配列され
る。スタック内の各電池は、上述した電解質膜電極複合
体（ＭＥＡ）を備え、そのＭＥＡの各々は電圧増分を提
供する。スタック内の隣接する電極のグループはクラス
タと呼ばれる。スタック内の複数の電極の典型的な配列
は、米国特許Ｎｏ.５，７６３，１１３に記述されてい
る。
して使用されてきた。例えば、燃料電池は、内熱機関に
置換わる電気車両用発電装置において使用するために提
案された。陽子交換膜（ＰＥＭ）型燃料電池において
は、水素が燃料電池の陽極へ供給され、酸素が陰極へ酸
化体として供給される。ＰＥＭ型燃料電池は、一方の表
面に陽極触媒を有し、他方の表面に陰極触媒を有する、
陽子透過性で非電導性の固体ポリマー電解質薄膜を備え
た電解質膜電極複合体（ＭＥＡ）を備える。ＭＥＡは、
（１）陽極及び陰極のための電流コレクタとして働き、
（２）燃料電池の気体反応物を陽極触媒の表面上及び陰
極触媒の表面上に分配するための適切なチャンネル及び
／又は開口を含む一対の導電性素子の間に挟まれてい
る。「燃料電池」という用語は、典型的には、文脈に依
存して、単一の電池又は複数の電池（スタック）を指す
ために使用される。複数の個々の電池は、燃料電池スタ
ックを形成するよう共通に束ねられ且つ直列に配列され
る。スタック内の各電池は、上述した電解質膜電極複合
体（ＭＥＡ）を備え、そのＭＥＡの各々は電圧増分を提
供する。スタック内の隣接する電極のグループはクラス
タと呼ばれる。スタック内の複数の電極の典型的な配列
は、米国特許Ｎｏ.５，７６３，１１３に記述されてい
る。
【０００３】ＰＥＭ型燃料電池において、水素（Ｈ2）
は陽極の反応体（即ち燃料）であり、酸素（Ｏ2）は陰
極の反応体（即ち酸化体）である。酸素は、純粋な形
（Ｏ2）でも、空気（Ｏ2とＮ2の混合物）であってもよ
い。固体ポリマー電解質は、典型的には、ペルフルオロ
化スルホン酸などのイオン交換樹脂から作られる。陽極
及び／又は陰極は、しばしば炭素粒子上で支えられ且つ
陽子伝導樹脂と混合される、微細分割された触媒粒子を
典型的に含んでいる。触媒粒子は、典型的には高価な貴
金属の粒子である。これらのＭＥＡは、製造が比較的高
価であるばかりでなく、有効な動作のための或る種の条
件、例えば、適切な水管理及び給湿並びに一酸化炭素
（ＣＯ）のような触媒汚染成分の制御を必要とする。
は陽極の反応体（即ち燃料）であり、酸素（Ｏ2）は陰
極の反応体（即ち酸化体）である。酸素は、純粋な形
（Ｏ2）でも、空気（Ｏ2とＮ2の混合物）であってもよ
い。固体ポリマー電解質は、典型的には、ペルフルオロ
化スルホン酸などのイオン交換樹脂から作られる。陽極
及び／又は陰極は、しばしば炭素粒子上で支えられ且つ
陽子伝導樹脂と混合される、微細分割された触媒粒子を
典型的に含んでいる。触媒粒子は、典型的には高価な貴
金属の粒子である。これらのＭＥＡは、製造が比較的高
価であるばかりでなく、有効な動作のための或る種の条
件、例えば、適切な水管理及び給湿並びに一酸化炭素
（ＣＯ）のような触媒汚染成分の制御を必要とする。
【０００４】ＭＥＡを挟む導電性素子は、燃料電池の気
体反応体（即ち、空気の形態における水素及び酸素）を
陽極及び陰極の各表面上に分配するために、陽極及び陰
極の表面に溝の配列を備えることが出来る。燃料電池ス
タックにおいて、複数の電池は共に電気的に直列の状態
でスタックされており、隣の電池とは、気体不浸透性で
導電性の双極性板（bipolar plate）によって分離され
る。これまで、双極性板は幾つかの機能、例えば、
（１）二つの隣接電池間の導電性気体のセパレータ素子
としての機能、（２）膜の実質的に全表面に気体反応体
を分配すること、（３）スタック内の１つの電池の陽極
と次の隣接する電池の陰極との間に電流を流すこと、
（４）自動点火を防止するために気体反応体を分離して
おくこと、（５）陽子交換膜に対するサポートを提供す
るたこと、及び（６）内部熱交換面により限定され且つ
スタックから熱を除去するための冷却液が流れる内部冷
却路をほとんどの場合提供すること、を奏してきた。
体反応体（即ち、空気の形態における水素及び酸素）を
陽極及び陰極の各表面上に分配するために、陽極及び陰
極の表面に溝の配列を備えることが出来る。燃料電池ス
タックにおいて、複数の電池は共に電気的に直列の状態
でスタックされており、隣の電池とは、気体不浸透性で
導電性の双極性板（bipolar plate）によって分離され
る。これまで、双極性板は幾つかの機能、例えば、
（１）二つの隣接電池間の導電性気体のセパレータ素子
としての機能、（２）膜の実質的に全表面に気体反応体
を分配すること、（３）スタック内の１つの電池の陽極
と次の隣接する電池の陰極との間に電流を流すこと、
（４）自動点火を防止するために気体反応体を分離して
おくこと、（５）陽子交換膜に対するサポートを提供す
るたこと、及び（６）内部熱交換面により限定され且つ
スタックから熱を除去するための冷却液が流れる内部冷
却路をほとんどの場合提供すること、を奏してきた。
【０００５】現在の燃料電池技術は、漏れ電流がスタッ
ク間を流れるのを防止するために、低導電率（高抵抗）
の冷却液を必要とする。冷却液を通って流れる漏れ電流
は短絡の原因となり、電気化学的（galvanic）腐食を引
き起こし、冷却液を電気分解し、エンジン効率を低下さ
せる。一般的に、水、不凍液又はそれらの混合物などの
非腐食性冷却液は双極性板で使用される。しかし時間の
経過により、双極性板の内部の熱交換面は溶解し始め
る。双極性板から冷却液へ少量の材料が溶解してさえ、
冷却液は過度の導電性を有することになり、過大な漏れ
電流を生じる結果となる。
ク間を流れるのを防止するために、低導電率（高抵抗）
の冷却液を必要とする。冷却液を通って流れる漏れ電流
は短絡の原因となり、電気化学的（galvanic）腐食を引
き起こし、冷却液を電気分解し、エンジン効率を低下さ
せる。一般的に、水、不凍液又はそれらの混合物などの
非腐食性冷却液は双極性板で使用される。しかし時間の
経過により、双極性板の内部の熱交換面は溶解し始め
る。双極性板から冷却液へ少量の材料が溶解してさえ、
冷却液は過度の導電性を有することになり、過大な漏れ
電流を生じる結果となる。
【０００６】これまで、冷却液の導電率は、導電率測定
に特化されたセンサを使用して監視されてきた。センサ
は冷却液の導電率（又は抵抗率）のレベルを示し、それ
に基づいて、電子コントローラは、測定されたレベルが
大きな漏れ電流を防止するのに充分であるか否かを決定
する。従って、従来の方法は、漏れ電流を測定するので
はなく、その一つの潜在的な原因のみを測定するもので
ある。センサは、スタック間の短絡などの他の欠陥を検
出しない。冷却液導電率センサは、使用されている冷却
液のために特別に購入され校正されるものであって、特
定の装着ハードウエア及び向きが必要となるので、比較
的高価であって取付が難しい。最後に、これらのセンサ
は、測定を行うために有限の反応時間を必要とし、時間
経過により、導電率測定が「ドリフトする」可能性を有し
ているので、全ての環境下で信頼性よく導電率を検出す
る能力が低減する。
に特化されたセンサを使用して監視されてきた。センサ
は冷却液の導電率（又は抵抗率）のレベルを示し、それ
に基づいて、電子コントローラは、測定されたレベルが
大きな漏れ電流を防止するのに充分であるか否かを決定
する。従って、従来の方法は、漏れ電流を測定するので
はなく、その一つの潜在的な原因のみを測定するもので
ある。センサは、スタック間の短絡などの他の欠陥を検
出しない。冷却液導電率センサは、使用されている冷却
液のために特別に購入され校正されるものであって、特
定の装着ハードウエア及び向きが必要となるので、比較
的高価であって取付が難しい。最後に、これらのセンサ
は、測定を行うために有限の反応時間を必要とし、時間
経過により、導電率測定が「ドリフトする」可能性を有し
ているので、全ての環境下で信頼性よく導電率を検出す
る能力が低減する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の課題に鑑み、本
発明は、冷却液導電率センサを使用することなく、燃料
電池スタックの冷却液における漏れ電流の存在を検出す
るための方法及び装置を提供することを目的とする。
発明は、冷却液導電率センサを使用することなく、燃料
電池スタックの冷却液における漏れ電流の存在を検出す
るための方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、燃料電
池スタックの負端子と燃料電池スタック・シャーシとの
間に固定抵抗を配置し、冷却液を介して電気的に接続さ
れた、正端子とシャーシとの間の電圧を測定することに
よって、漏れ電流の存在を検出する。次いで、測定され
た電圧を第１の所定の電圧限界と比較し、電圧が第１の
所定の電圧限界以下であるときに報告を行う。電圧が低
い程、冷却液における漏れ電流が大きいことを示す。本
発明の一つの特徴においては、第１の所定の電圧限界は
ゼロ・ボルトであり、スタック間の短絡を表す。
池スタックの負端子と燃料電池スタック・シャーシとの
間に固定抵抗を配置し、冷却液を介して電気的に接続さ
れた、正端子とシャーシとの間の電圧を測定することに
よって、漏れ電流の存在を検出する。次いで、測定され
た電圧を第１の所定の電圧限界と比較し、電圧が第１の
所定の電圧限界以下であるときに報告を行う。電圧が低
い程、冷却液における漏れ電流が大きいことを示す。本
発明の一つの特徴においては、第１の所定の電圧限界は
ゼロ・ボルトであり、スタック間の短絡を表す。
【０００９】本発明の別の特徴においては、冷却液電圧
は第２の所定の電圧限界と比較され、冷却液電圧がその
限界以下のときに報告がなされる。本発明の装置は、冷
却液を介して電気的に接続される正端子とスタック・シ
ャーシとの間の冷却液電圧を測定するための第１の電圧
測定器、及び、負端子とスタック・シャーシとの間に配
置される固定抵抗を備えている。本発明の装置の別の特
徴においては、第２の電圧測定器が、燃料電池スタック
の正端子と負端子との間の燃料電池スタック電圧を測定
する。また、本発明の装置は、冷却液電圧を第１の所定
の電圧限界、及び、一つの特徴においては第２の所定の
電圧限界と比較するための手段、並びに、冷却液電圧が
所定の電圧限界以下の場合に報告を行う手段を具備す
る。
は第２の所定の電圧限界と比較され、冷却液電圧がその
限界以下のときに報告がなされる。本発明の装置は、冷
却液を介して電気的に接続される正端子とスタック・シ
ャーシとの間の冷却液電圧を測定するための第１の電圧
測定器、及び、負端子とスタック・シャーシとの間に配
置される固定抵抗を備えている。本発明の装置の別の特
徴においては、第２の電圧測定器が、燃料電池スタック
の正端子と負端子との間の燃料電池スタック電圧を測定
する。また、本発明の装置は、冷却液電圧を第１の所定
の電圧限界、及び、一つの特徴においては第２の所定の
電圧限界と比較するための手段、並びに、冷却液電圧が
所定の電圧限界以下の場合に報告を行う手段を具備す
る。
【００１０】本発明のオプションの特徴によると、冷却
液の抵抗率は、燃料電池スタックの正端子と負端子との
間のスタック電圧を測定し、冷却液の抵抗を計算し、冷
却液の抵抗とシステムの物理パラメータとを使用して、
抵抗から冷却液の抵抗率を計算することによって計算さ
れる。抵抗率が計算されると、導電率は、抵抗率の逆数
を取ることによって計算される。
液の抵抗率は、燃料電池スタックの正端子と負端子との
間のスタック電圧を測定し、冷却液の抵抗を計算し、冷
却液の抵抗とシステムの物理パラメータとを使用して、
抵抗から冷却液の抵抗率を計算することによって計算さ
れる。抵抗率が計算されると、導電率は、抵抗率の逆数
を取ることによって計算される。
【００１１】本発明は、導電率センサを、比較的安価な
コンポーネント、即ち抵抗及び一つ以上の電圧測定器と
置換える。本発明は、特定の向きや使用される冷却液の
種類による校正を必要としないため、迅速且つ容易に任
意のシステムに設置するよう適応することができるの
で、経費が更に低減される。また、従来の導電率センサ
より反応時間が早いうえ、電圧測定器が時間と共に「ド
リフト」することが少ないので、過度の漏れ電流の検出
の信頼性は高い。また、本発明は、燃料電池スタックに
関する他の課題を検出する。例えば、システムの任意の
部位がスタックと接触すると（即ち、ハードウエアや破
片の落下、機器の破損が生じると）、システムはこれを
グランド故障（ground fault）として検出する。
コンポーネント、即ち抵抗及び一つ以上の電圧測定器と
置換える。本発明は、特定の向きや使用される冷却液の
種類による校正を必要としないため、迅速且つ容易に任
意のシステムに設置するよう適応することができるの
で、経費が更に低減される。また、従来の導電率センサ
より反応時間が早いうえ、電圧測定器が時間と共に「ド
リフト」することが少ないので、過度の漏れ電流の検出
の信頼性は高い。また、本発明は、燃料電池スタックに
関する他の課題を検出する。例えば、システムの任意の
部位がスタックと接触すると（即ち、ハードウエアや破
片の落下、機器の破損が生じると）、システムはこれを
グランド故障（ground fault）として検出する。
【００１２】従来技術の導電率センサは冷却液が導電性
であることのみを指示する。本発明の種々の特徴、利点
及び他の利用は、以下の記述及び図面を参照することに
より明らかになろう。
であることのみを指示する。本発明の種々の特徴、利点
及び他の利用は、以下の記述及び図面を参照することに
より明らかになろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明を更に記述する前に、本発
明が動作する、図１に示すシステムを理解することは有
益である。図１に示す燃料電池システムは２個の電池の
双極性陽子交換膜（ＰＥＭ）型燃料電池スタックであ
り、液体冷却された導電性の双極性板８により互いに分
離された一対の電解質膜電極複合体（ＭＥＡ）４、６を
有する。ＭＥＡ４、６及び双極性板８は、ステンレス鋼
の固定板１０、１２の間及び端部接触素子（end contac
t element）１４、１６の間にスタックされる。双極性
板８及び端部接触素子１４、１６は、燃料と酸化体の気
体（即ちＨ2及びＯ2）をＭＥＡ４、６に分配するため
に、複数の溝及び開口１８、２０、２２、２４を有す
る。非導電性のガスケット２６、２８、３０、３２は、
燃料電池スタックの若干の構成要素の間にシール及び電
気絶縁体を提供する。固定板１０、１２に、電気的接続
のためのコネクタ（図示せず）が配置される。固定板１
０、１２のコネクタは燃料電池スタックのための正端子
及び負端子（図３に示す）を提供する。
明が動作する、図１に示すシステムを理解することは有
益である。図１に示す燃料電池システムは２個の電池の
双極性陽子交換膜（ＰＥＭ）型燃料電池スタックであ
り、液体冷却された導電性の双極性板８により互いに分
離された一対の電解質膜電極複合体（ＭＥＡ）４、６を
有する。ＭＥＡ４、６及び双極性板８は、ステンレス鋼
の固定板１０、１２の間及び端部接触素子（end contac
t element）１４、１６の間にスタックされる。双極性
板８及び端部接触素子１４、１６は、燃料と酸化体の気
体（即ちＨ2及びＯ2）をＭＥＡ４、６に分配するため
に、複数の溝及び開口１８、２０、２２、２４を有す
る。非導電性のガスケット２６、２８、３０、３２は、
燃料電池スタックの若干の構成要素の間にシール及び電
気絶縁体を提供する。固定板１０、１２に、電気的接続
のためのコネクタ（図示せず）が配置される。固定板１
０、１２のコネクタは燃料電池スタックのための正端子
及び負端子（図３に示す）を提供する。
【００１４】図１に戻ると、気体透過性の炭素／グラフ
ァイト拡散紙３４、３６、３８、４０が、ＭＥＡ４、６
の電極面に押し付けられる。端部接触素子１４、１６は
それぞれ、炭素／グラファイト拡散紙３４、４０に押し
付けられ、一方、双極性板８は、ＭＥＡ４の陽極面上の
炭素／グラファイト拡散紙３６及びＭＥＡ６の陰極面上
の炭素／グラファイト拡散紙３８に押し付けられる。酸
素は、適宜の供給配管４２を介して貯蔵タンク４６から
燃料電池スタックの陰極側に供給され、水素は、適宜の
供給配管４４を介して貯蔵タンク４８から燃料電池の陽
極側に供給される。代りに、空気が環境から陰極側に提
供され、水素がメタノール改質装置又はそれと同様のも
のから陽極へ供給される。ＭＥＡのＨ2側及びＯ2／空気
側のための排気配管（図示されていない）も設けられ
る。追加の配管５０、５２、５４が冷却液を双極性板８
及び端部接触素子１４、１６へ供給するために設けられ
る。双極性板８及び端部接触素子１４、１６から冷却液
を排出するための適宜の配管も設置されるが、図示して
いない。燃料電池スタックは、図３に示すスタック・シ
ャーシによってサポートされる。
ァイト拡散紙３４、３６、３８、４０が、ＭＥＡ４、６
の電極面に押し付けられる。端部接触素子１４、１６は
それぞれ、炭素／グラファイト拡散紙３４、４０に押し
付けられ、一方、双極性板８は、ＭＥＡ４の陽極面上の
炭素／グラファイト拡散紙３６及びＭＥＡ６の陰極面上
の炭素／グラファイト拡散紙３８に押し付けられる。酸
素は、適宜の供給配管４２を介して貯蔵タンク４６から
燃料電池スタックの陰極側に供給され、水素は、適宜の
供給配管４４を介して貯蔵タンク４８から燃料電池の陽
極側に供給される。代りに、空気が環境から陰極側に提
供され、水素がメタノール改質装置又はそれと同様のも
のから陽極へ供給される。ＭＥＡのＨ2側及びＯ2／空気
側のための排気配管（図示されていない）も設けられ
る。追加の配管５０、５２、５４が冷却液を双極性板８
及び端部接触素子１４、１６へ供給するために設けられ
る。双極性板８及び端部接触素子１４、１６から冷却液
を排出するための適宜の配管も設置されるが、図示して
いない。燃料電池スタックは、図３に示すスタック・シ
ャーシによってサポートされる。
【００１５】図示される燃料電池は、Ｈ2の豊富な改質
ガソリンから燃料供給を受けるが、改質ガソリンの製造
方法はここでは関係ない。本発明において具体化される
原理は、メタノール、エタノール、アルケン、ガソリン
又は他の脂肪族又は芳香族の炭化水素などの水素含有燃
料や改質可能炭化水素を含む任意の発生源から、又は車
両に蓄積された燃料例えばＨ2から得られたＨ2によって
燃料供給される燃料電池に適用することができる。
ガソリンから燃料供給を受けるが、改質ガソリンの製造
方法はここでは関係ない。本発明において具体化される
原理は、メタノール、エタノール、アルケン、ガソリン
又は他の脂肪族又は芳香族の炭化水素などの水素含有燃
料や改質可能炭化水素を含む任意の発生源から、又は車
両に蓄積された燃料例えばＨ2から得られたＨ2によって
燃料供給される燃料電池に適用することができる。
【００１６】図２は、燃料電池システムが車両推進シス
テム１１２の一部として図１に示す燃料電池スタック１
１０を備えている好適な実施の形態を示している。図２
において、車両推進システム１１２の部分は、バッテリ
１１４と、モータ１１６と、関連の駆動電子装置を含ん
でおり、該駆動電子装置は、燃料電池システム、特に燃
料電池スタック１１０と関連したＤＣ／ＤＣコンバータ
１２０から電気エネルギを受け取るよう、且つ、その電
気エネルギをモータ１１６によって生成される機械的エ
ネルギへ変換するように構成され配置されるインバータ
１１８を備えている。バッテリ１１４は、燃料電池スタ
ック１１０によって供給される電気エネルギを受け取っ
て蓄積し、回生制動の期間にモータ１１６によって供給
される電気エネルギを受け取って蓄積し、電気エネルギ
をモータ１１６へ提供するように構成され配置されてい
る。モータ１１６は、車両の車輪（図示せず）を回転さ
せるために駆動車軸１２２に結合される。電気化学的エ
ンジン制御モジュール（ＥＥＣＭ）１２４及びバッテリ
・パック・モジュール（ＢＰＭ）１２６は、スタックの
電圧及び電流などの様々な動作パラメータを監視する。
例えば、この監視は、ＢＰＭ１２６によって監視される
条件に基づいて出力信号（メッセージ）を車両コントロ
ーラ１２８へ送るよう、ＢＰＭ１２６によって、又は、
ＢＰＭ１２６及びＥＥＣＭ１２４によって行われる。車
両コントローラ１２８は、モータ１１６と、インバータ
１１８を含む駆動電子装置と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１
２０とを制御し、ＥＥＣＭ１２４から電力レベルを要求
する。
テム１１２の一部として図１に示す燃料電池スタック１
１０を備えている好適な実施の形態を示している。図２
において、車両推進システム１１２の部分は、バッテリ
１１４と、モータ１１６と、関連の駆動電子装置を含ん
でおり、該駆動電子装置は、燃料電池システム、特に燃
料電池スタック１１０と関連したＤＣ／ＤＣコンバータ
１２０から電気エネルギを受け取るよう、且つ、その電
気エネルギをモータ１１６によって生成される機械的エ
ネルギへ変換するように構成され配置されるインバータ
１１８を備えている。バッテリ１１４は、燃料電池スタ
ック１１０によって供給される電気エネルギを受け取っ
て蓄積し、回生制動の期間にモータ１１６によって供給
される電気エネルギを受け取って蓄積し、電気エネルギ
をモータ１１６へ提供するように構成され配置されてい
る。モータ１１６は、車両の車輪（図示せず）を回転さ
せるために駆動車軸１２２に結合される。電気化学的エ
ンジン制御モジュール（ＥＥＣＭ）１２４及びバッテリ
・パック・モジュール（ＢＰＭ）１２６は、スタックの
電圧及び電流などの様々な動作パラメータを監視する。
例えば、この監視は、ＢＰＭ１２６によって監視される
条件に基づいて出力信号（メッセージ）を車両コントロ
ーラ１２８へ送るよう、ＢＰＭ１２６によって、又は、
ＢＰＭ１２６及びＥＥＣＭ１２４によって行われる。車
両コントローラ１２８は、モータ１１６と、インバータ
１１８を含む駆動電子装置と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１
２０とを制御し、ＥＥＣＭ１２４から電力レベルを要求
する。
【００１７】車両コントローラ１２８は、制御プログラ
ムとメモリに保存されたデータとを実行することができ
る中央演算装置を有する任意の適宜のマイクロプロセッ
サ、マイクロコントローラ、パーソナルコンピュータ等
を備える。起動されると、車両コントローラ１２８は、
エンジンの制御、診断、メンテナンスの動作を行うため
に、命令毎のフォーマットでメモリに記憶されている一
連の演算を実行する。車両コントローラ１２８は本発明
に特有の専用コントローラであってもよいし、メイン車
両電子制御モジュールに蓄積されたソフトウエアにおい
て実施されるのであってもよい。更に、ソフトウエアに
基づく制御プログラムは、上述したような様々な動作モ
ードにおいてシステム構成要素を制御するために使用し
得るが、理解されるように、制御は専用の電子回路によ
って部分的に又は全体的に実現され得る。
ムとメモリに保存されたデータとを実行することができ
る中央演算装置を有する任意の適宜のマイクロプロセッ
サ、マイクロコントローラ、パーソナルコンピュータ等
を備える。起動されると、車両コントローラ１２８は、
エンジンの制御、診断、メンテナンスの動作を行うため
に、命令毎のフォーマットでメモリに記憶されている一
連の演算を実行する。車両コントローラ１２８は本発明
に特有の専用コントローラであってもよいし、メイン車
両電子制御モジュールに蓄積されたソフトウエアにおい
て実施されるのであってもよい。更に、ソフトウエアに
基づく制御プログラムは、上述したような様々な動作モ
ードにおいてシステム構成要素を制御するために使用し
得るが、理解されるように、制御は専用の電子回路によ
って部分的に又は全体的に実現され得る。
【００１８】ここで図３を参照すると、ここには本発明
に係る装置の概略図が示されている。図３は、支持用の
包囲体すなわちスタック・シャーシ６２によって囲まれ
た燃料電池スタック６０を示している。スタック・シャ
ーシ６２はグランド６４に接続される。冷却液（図示せ
ず）は燃料電池スタック６０とスタック・シャーシ６２
との間に電気的な接続を作る。この電気的な接続は抵抗
Ｒ１として表されている。電圧計Ｖ１のような第１の電
圧測定器は、燃料電池スタック６０の正端子６８（ＦＣ
＋）と接地されたスタック・シャーシ６２との間の冷却
液における電圧（冷却液電圧）を測定する。図ではＲ２
として表されている固定抵抗は、燃料電池スタック６０
の負端子７０（ＦＣ−）と接地されたスタック・シャー
シ６２との間に配置される。固定抵抗Ｒ２は所定の値、
例えば５００，０００オームである。スタック電圧は、
燃料電池スタック６０の正端子６８と負端子７０との間
の電圧（ボルト）である。スタックに対する典型的な設
計電圧は２００ボルトである。本発明の一つの特徴にお
いては、第２の電圧測定器が燃料電池スタック６０の正
端子６８と負端子７０との間のスタック電圧を測定する
ために使用される。第２の電圧測定器は電圧計Ｖ２であ
ってよい。
に係る装置の概略図が示されている。図３は、支持用の
包囲体すなわちスタック・シャーシ６２によって囲まれ
た燃料電池スタック６０を示している。スタック・シャ
ーシ６２はグランド６４に接続される。冷却液（図示せ
ず）は燃料電池スタック６０とスタック・シャーシ６２
との間に電気的な接続を作る。この電気的な接続は抵抗
Ｒ１として表されている。電圧計Ｖ１のような第１の電
圧測定器は、燃料電池スタック６０の正端子６８（ＦＣ
＋）と接地されたスタック・シャーシ６２との間の冷却
液における電圧（冷却液電圧）を測定する。図ではＲ２
として表されている固定抵抗は、燃料電池スタック６０
の負端子７０（ＦＣ−）と接地されたスタック・シャー
シ６２との間に配置される。固定抵抗Ｒ２は所定の値、
例えば５００，０００オームである。スタック電圧は、
燃料電池スタック６０の正端子６８と負端子７０との間
の電圧（ボルト）である。スタックに対する典型的な設
計電圧は２００ボルトである。本発明の一つの特徴にお
いては、第２の電圧測定器が燃料電池スタック６０の正
端子６８と負端子７０との間のスタック電圧を測定する
ために使用される。第２の電圧測定器は電圧計Ｖ２であ
ってよい。
【００１９】このように、冷却液の導電率の相対的なレ
ベルは、冷却液電圧の測定により決定され、スタック診
断のための閾値と比較され、場合によってはスタック遮
断のための閾値と比較される。更に詳細には、ここで図
４を参照すると、このような手順はステップ８０で開始
され、ステップ８２へ進んで、冷却液における電圧（冷
却液電圧）が電圧計Ｖ１で読み取られる。電圧計Ｖ１に
よって提供される電圧測定値は、冷却液の導電率のレベ
ルの標識である。冷却液電圧が高ければ高い程、冷却液
の導電率は小さく、冷却液電圧が低ければ低い程、冷却
液の導電率は大きい。ステップ８４において、ステップ
８２で読み取られた電圧が第１の所定の電圧レベルと比
較される。第１の所定の電圧レベルは、冷却液が過度の
導電性を有することになる、冷却液における電圧レベル
である。本発明の一つの特徴においては、第１の所定の
電圧レベルは、式
ベルは、冷却液電圧の測定により決定され、スタック診
断のための閾値と比較され、場合によってはスタック遮
断のための閾値と比較される。更に詳細には、ここで図
４を参照すると、このような手順はステップ８０で開始
され、ステップ８２へ進んで、冷却液における電圧（冷
却液電圧）が電圧計Ｖ１で読み取られる。電圧計Ｖ１に
よって提供される電圧測定値は、冷却液の導電率のレベ
ルの標識である。冷却液電圧が高ければ高い程、冷却液
の導電率は小さく、冷却液電圧が低ければ低い程、冷却
液の導電率は大きい。ステップ８４において、ステップ
８２で読み取られた電圧が第１の所定の電圧レベルと比
較される。第１の所定の電圧レベルは、冷却液が過度の
導電性を有することになる、冷却液における電圧レベル
である。本発明の一つの特徴においては、第１の所定の
電圧レベルは、式
【００２０】
【数１】 スタック電圧×Ｒ１／（Ｒ１+Ｒ２）＝電圧レベル によって計算される。ただし、スタック電圧は、燃料電
池スタック６０の正端子６８と負端子７０との間の電圧
（ボルト）、Ｒ１は、抵抗Ｒ１に対する最小閾値抵抗値
（オーム）、Ｒ２は、燃料電池スタック６０の負端子７
０と接地されたスタック・シャーシ６２との間に配置さ
れる固定抵抗の値である。
池スタック６０の正端子６８と負端子７０との間の電圧
（ボルト）、Ｒ１は、抵抗Ｒ１に対する最小閾値抵抗値
（オーム）、Ｒ２は、燃料電池スタック６０の負端子７
０と接地されたスタック・シャーシ６２との間に配置さ
れる固定抵抗の値である。
【００２１】抵抗Ｒ１の値（オーム）は、冷却液が過度
の導電性を有する、冷却液の導電率のレベルに対応す
る。Ｒ１の値は、単位がオーム／ボルトである抵抗Ｒ１
の値に、単位がボルトであるスタック電圧を乗算するこ
とによって計算される。例えば、過度の導電性を有する
冷却液に対応する抵抗Ｒ１の値（単位オーム／ボルト）
は５００オーム／ボルトである。好ましくは、スタック
電圧はスタックの設計電圧である。スタック電圧が２０
０ボルトである場合、抵抗Ｒ１は５００オーム／ボルト
×２００ボルト＝１００，０００オームに制限される。
Ｒ１が１００，０００オーム、Ｒ２が５００，０００オ
ーム、スタック電圧が２００ボルトである例において
は、ステップ８４での比較のために使用される第１の所
定の電圧レベルは、２００ボルト×１００、０００オー
ム／（１００，０００＋５００，０００）オーム＝３
３．３３ボルトである。
の導電性を有する、冷却液の導電率のレベルに対応す
る。Ｒ１の値は、単位がオーム／ボルトである抵抗Ｒ１
の値に、単位がボルトであるスタック電圧を乗算するこ
とによって計算される。例えば、過度の導電性を有する
冷却液に対応する抵抗Ｒ１の値（単位オーム／ボルト）
は５００オーム／ボルトである。好ましくは、スタック
電圧はスタックの設計電圧である。スタック電圧が２０
０ボルトである場合、抵抗Ｒ１は５００オーム／ボルト
×２００ボルト＝１００，０００オームに制限される。
Ｒ１が１００，０００オーム、Ｒ２が５００，０００オ
ーム、スタック電圧が２００ボルトである例において
は、ステップ８４での比較のために使用される第１の所
定の電圧レベルは、２００ボルト×１００、０００オー
ム／（１００，０００＋５００，０００）オーム＝３
３．３３ボルトである。
【００２２】代りに、第１の所定の電圧レベルはゼロ・
ボルトである。冷却液電圧がゼロ・ボルトである場合、
この電圧はスタック間の短絡を表す。これは、例えば、
道具がスタックを跨いで落ちた場合に起こり得る。
ボルトである。冷却液電圧がゼロ・ボルトである場合、
この電圧はスタック間の短絡を表す。これは、例えば、
道具がスタックを跨いで落ちた場合に起こり得る。
【００２３】ステップ８４において、ステップ８２で読
み取られた冷却液電圧が第１の所定の電圧レベルに等し
いか又は小さい場合には、その事実がステップ８６にお
いて報告される。冷却液の導電率のレベルが許容出来な
いこと、従って、冷却液における過度の漏れ電流は、冷
却液電圧がこの第１の所定の電圧レベル以下であるとき
に指示される。本発明のこの特徴においては、報告は、
車両コントローラ１２８が燃料電池の動作を遮断するた
めに使用する信号であり得る。手順は次いでステップ８
８で終了する。
み取られた冷却液電圧が第１の所定の電圧レベルに等し
いか又は小さい場合には、その事実がステップ８６にお
いて報告される。冷却液の導電率のレベルが許容出来な
いこと、従って、冷却液における過度の漏れ電流は、冷
却液電圧がこの第１の所定の電圧レベル以下であるとき
に指示される。本発明のこの特徴においては、報告は、
車両コントローラ１２８が燃料電池の動作を遮断するた
めに使用する信号であり得る。手順は次いでステップ８
８で終了する。
【００２４】ステップ８４に戻って、ステップ８２で読
み取られた冷却液電圧が第１の所定の電圧レベルより大
きい場合には、手順はステップ９０へ進行し、ステップ
８２で読み取られた冷却液電圧が第２の所定の電圧レベ
ルと比較される。この第２の所定の電圧レベルは、式
み取られた冷却液電圧が第１の所定の電圧レベルより大
きい場合には、手順はステップ９０へ進行し、ステップ
８２で読み取られた冷却液電圧が第２の所定の電圧レベ
ルと比較される。この第２の所定の電圧レベルは、式
【００２５】
【数２】 スタック電圧×Ｒ１／（Ｒ１+Ｒ２）＝電圧レベル を使用して計算される。ただし、スタック電圧は、燃料
電池スタック６０の正端子６８と負端子７０との間の電
圧（ボルト）、Ｒ１は、抵抗Ｒ１の抵抗値（オーム）、
Ｒ２は、燃料電池スタック６０の負端子７０と接地され
たスタック・シャーシ６２との間に配置された固定抵抗
の値、である。
電池スタック６０の正端子６８と負端子７０との間の電
圧（ボルト）、Ｒ１は、抵抗Ｒ１の抵抗値（オーム）、
Ｒ２は、燃料電池スタック６０の負端子７０と接地され
たスタック・シャーシ６２との間に配置された固定抵抗
の値、である。
【００２６】第２の所定の電圧レベルを決定する場合に
は、第１の所定の電圧レベルを計算するために使用され
た値よりも大きな、オーム／ボルト単位のＲ１の値が使
用され、この値は導電性レベルが低い冷却液に対応す
る。この第２の所定の電圧レベルは、冷却液が過大な導
電性レベルに到達する前に、すなわち、冷却液電圧が上
記の例の３３．３３ボルトよりも低くなる前に、アラー
ムその他の信号を提供する。過大な導電率であることを
示す抵抗Ｒ１の値（オーム／ボルト単位）が５００オー
ム／ボルトである場合、導電率が過度のレベルに近づき
つつあることを示す抵抗Ｒ１（オーム／ボルト単位）は
例えば６００オーム／ボルトである。スタック電圧が２
００ボルトである場合、抵抗Ｒ１は６００オーム／ボル
ト×２００ボルト＝１２０，０００オームに制限され
る。例えば、Ｒ１が１２０，０００オーム、Ｒ２が５０
０，０００オーム、スタック電圧が２００ボルトである
場合、ステップ９０で比較のために使用される第２の所
定の電圧レベルは、２００ボルト×１２０，０００オー
ム／（１２０，０００＋５００，０００）オーム＝３
８．７１ボルトである。
は、第１の所定の電圧レベルを計算するために使用され
た値よりも大きな、オーム／ボルト単位のＲ１の値が使
用され、この値は導電性レベルが低い冷却液に対応す
る。この第２の所定の電圧レベルは、冷却液が過大な導
電性レベルに到達する前に、すなわち、冷却液電圧が上
記の例の３３．３３ボルトよりも低くなる前に、アラー
ムその他の信号を提供する。過大な導電率であることを
示す抵抗Ｒ１の値（オーム／ボルト単位）が５００オー
ム／ボルトである場合、導電率が過度のレベルに近づき
つつあることを示す抵抗Ｒ１（オーム／ボルト単位）は
例えば６００オーム／ボルトである。スタック電圧が２
００ボルトである場合、抵抗Ｒ１は６００オーム／ボル
ト×２００ボルト＝１２０，０００オームに制限され
る。例えば、Ｒ１が１２０，０００オーム、Ｒ２が５０
０，０００オーム、スタック電圧が２００ボルトである
場合、ステップ９０で比較のために使用される第２の所
定の電圧レベルは、２００ボルト×１２０，０００オー
ム／（１２０，０００＋５００，０００）オーム＝３
８．７１ボルトである。
【００２７】ステップ９０において、ステップ８２で電
圧計Ｖ１により読み取られた冷却液における電圧が第２
の所定の電圧レベルに等しいか又は小さい場合、その事
実がステップ９２で報告される。本発明のこの特徴にお
いては、報告は、導電率の増大を警告する外部アラーム
又は車両コントローラ１２８によって発生される他の診
断信号であり得る。手順はステップ８８で終了する。
圧計Ｖ１により読み取られた冷却液における電圧が第２
の所定の電圧レベルに等しいか又は小さい場合、その事
実がステップ９２で報告される。本発明のこの特徴にお
いては、報告は、導電率の増大を警告する外部アラーム
又は車両コントローラ１２８によって発生される他の診
断信号であり得る。手順はステップ８８で終了する。
【００２８】ステップ９０に戻って、ステップ８２にお
いて電圧計Ｖ１で読み取られた冷却液間の電圧が第２の
所定電圧レベルより大きい場合には、手順はステップ８
８で終了する。手順は車両コントローラ１２８への電力
の印加から、即ち燃料電池スタックの始動時から燃料電
池スタックの遮断まで、所定の間隔で実行される。
いて電圧計Ｖ１で読み取られた冷却液間の電圧が第２の
所定電圧レベルより大きい場合には、手順はステップ８
８で終了する。手順は車両コントローラ１２８への電力
の印加から、即ち燃料電池スタックの始動時から燃料電
池スタックの遮断まで、所定の間隔で実行される。
【００２９】上記の発明は、冷却液電圧と二つの所定の
電圧レベルとの比較を実行する。本発明の別の特徴にお
いては、一つの電圧レベル即ち第１の所定の電圧レベル
のみが計算される。従って、一つの比較がなされるのみ
である。この特徴においては、第１の所定の電圧レベル
は、上記の所定の電圧レベルのうちの一つ又は他の値と
等価である。報告は、システムを遮断するために使用さ
れる信号、外部アラーム、又は、導電率の増大を警告す
る診断信号であってよい。
電圧レベルとの比較を実行する。本発明の別の特徴にお
いては、一つの電圧レベル即ち第１の所定の電圧レベル
のみが計算される。従って、一つの比較がなされるのみ
である。この特徴においては、第１の所定の電圧レベル
は、上記の所定の電圧レベルのうちの一つ又は他の値と
等価である。報告は、システムを遮断するために使用さ
れる信号、外部アラーム、又は、導電率の増大を警告す
る診断信号であってよい。
【００３０】図４のステップ８８で手順が終了する前
に、本発明のオプションの特徴は、ステップ９４で開始
する図５の手順により、スタック動作の期間に冷却液の
抵抗率及び導電率を計算する。ステップ９６において、
電圧計Ｖ２を使って実際のスタック電圧を測定する。抵
抗Ｒ１の値は、ステップ９８で、式
に、本発明のオプションの特徴は、ステップ９４で開始
する図５の手順により、スタック動作の期間に冷却液の
抵抗率及び導電率を計算する。ステップ９６において、
電圧計Ｖ２を使って実際のスタック電圧を測定する。抵
抗Ｒ１の値は、ステップ９８で、式
【００３１】
【数３】Ｒ２×冷却液電圧／（スタック電圧−冷却液電
圧）＝Ｒ１ に従って計算される。
圧）＝Ｒ１ に従って計算される。
【００３２】ただし、Ｒ２は、燃料電池スタック６０の
負端子７０と接地されたスタック・シャーシ６２との間
に配置される固定抵抗の値（オーム）、冷却液電圧は、
ステップ８２において電圧計Ｖ１で読み取られた冷却液
における電圧（ボルト）、スタック電圧は、ステップ９
６で電圧計Ｖ２で読み取られた、燃料電池スタック６０
の正端子６８と負端子７０との間の電圧（ボルト）、で
ある。
負端子７０と接地されたスタック・シャーシ６２との間
に配置される固定抵抗の値（オーム）、冷却液電圧は、
ステップ８２において電圧計Ｖ１で読み取られた冷却液
における電圧（ボルト）、スタック電圧は、ステップ９
６で電圧計Ｖ２で読み取られた、燃料電池スタック６０
の正端子６８と負端子７０との間の電圧（ボルト）、で
ある。
【００３３】例えば、Ｒ２が５００，０００オーム、ス
タック電圧が２００ボルト、冷却液電圧が７５ボルトで
ある場合、ステップ９８で計算されるＲ１の値は、５０
０，０００オーム×７５ボルト／（２００−７５）ボル
ト＝３００，０００オームである。
タック電圧が２００ボルト、冷却液電圧が７５ボルトで
ある場合、ステップ９８で計算されるＲ１の値は、５０
０，０００オーム×７５ボルト／（２００−７５）ボル
ト＝３００，０００オームである。
【００３４】この抵抗値Ｒ１は、ステップ１００におい
て冷却液の抵抗率を表す値に変換される。本発明の一つ
の特徴においては、抵抗率は、式
て冷却液の抵抗率を表す値に変換される。本発明の一つ
の特徴においては、抵抗率は、式
【００３５】
【数４】Ａ×Ｒ１／Ｌ＝ρ に従って計算される。ただし、ρは、冷却液の抵抗率、
Ａは、配管５０、５２、５４の表面積、Ｌは、燃料電池
スタック６０とスタック・シャーシ６２との間の距離、
である。
Ａは、配管５０、５２、５４の表面積、Ｌは、燃料電池
スタック６０とスタック・シャーシ６２との間の距離、
である。
【００３６】例えば、Ｒ１が３００，０００オーム、Ｌ
が１０ｃｍ、Ａが５ｃｍ2の場合、冷却液の抵抗率は、
５ｃｍ2×３００，０００オーム／１０ｃｍ＝１５０，
０００オーム−ｃｍである。
が１０ｃｍ、Ａが５ｃｍ2の場合、冷却液の抵抗率は、
５ｃｍ2×３００，０００オーム／１０ｃｍ＝１５０，
０００オーム−ｃｍである。
【００３７】ステップ１００で計算された冷却液の抵抗
率がステップ１０２で報告される。導電率は抵抗率の逆
数であるから、ステップ１０４において、抵抗率を使っ
て導電率を計算する。上記の例の抵抗率を使用すると、
ステップ１０４で計算される導電率は６．６７×１０-6
ジーメンス／ｃｍである。導電率はステップ１０６にお
いて報告され、このオプションの手順はステップ１０８
で終了する。
率がステップ１０２で報告される。導電率は抵抗率の逆
数であるから、ステップ１０４において、抵抗率を使っ
て導電率を計算する。上記の例の抵抗率を使用すると、
ステップ１０４で計算される導電率は６．６７×１０-6
ジーメンス／ｃｍである。導電率はステップ１０６にお
いて報告され、このオプションの手順はステップ１０８
で終了する。
【００３８】以上、本発明を、特定の実施の形態に関し
て記述してきたが、本発明はこうした記述に制限される
ものではなく、特許請求の範囲にのみ制限されるべきも
のである。排他的な所有権又は特権が請求される、本発
明の実施の形態は、特許請求の範囲において規定され
る。
て記述してきたが、本発明はこうした記述に制限される
ものではなく、特許請求の範囲にのみ制限されるべきも
のである。排他的な所有権又は特権が請求される、本発
明の実施の形態は、特許請求の範囲において規定され
る。
【図１】液体冷却されるＰＥＭ型燃料スタックの概略的
な等尺の分解図である。
な等尺の分解図である。
【図２】図的に表示された使用アプリケーションに結合
された、図１に示す燃料電池スタックの図である。
された、図１に示す燃料電池スタックの図である。
【図３】本発明に係る装置の一つの実施の形態の概略図
である。
である。
【図４】本発明に係る方法の一つの特徴を説明するフロ
ー図である。
ー図である。
【図５】本発明に係る方法のオプションの特徴を説明す
るフロー図である。
るフロー図である。
４ ＭＥＡ ８ 双極性板 １０ ステンレス鋼の固定板 １４ 端部接触素子 ２６ 非導電性のガスケット ３４ 炭素／グラファイト拡散紙 ４２ 供給配管 ５０ 配管 ６０ 燃料電池スタック ６２ スタック・シャーシ ６８ 正端子 ７０ 負端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H026 AA06 5H027 AA06 BA01 CC06 DD03 KK51 KK54
Claims (9)
- 【請求項１】 正端子、負端子及びスタック・シャーシ
を有する燃料電池スタックの冷却液における漏れ電流を
検出する方法であって、 前記燃料電池スタックの前記負端子と前記スタック・シ
ャーシとの間に固定抵抗を配置するステップと、 前記燃料電池スタックの前記正端子と前記スタック・シ
ャーシとの間の冷却液電圧を測定するステップと、 前記冷却液電圧を第１の所定の電圧限界と比較するステ
ップと、 前記冷却液電圧が前記第１の所定の電圧限界以下である
ときに報告を行うステップと、を備える方法。 - 【請求項２】 前記第１の所定の電圧限界がゼロ・ボル
トである、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記冷却液電圧を第２の所定の電圧限界
と比較するステップと、 前記冷却液電圧が前記第２の所定電圧の限界以下である
ときに報告を行うステップと、を更に備える、請求項１
に記載の方法。 - 【請求項４】 前記燃料電池スタックの前記正端子と前
記負端子との間のスタック電圧を測定するステップと、 前記冷却液の抵抗を計算するステップと、 前記抵抗から前記冷却液の抵抗率を計算するステップ
と、を更に備える、請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記抵抗率から前記冷却液の導電率を計
算するステップを更に備える、請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 正端子、負端子及びスタック・シャーシ
を有する燃料電池スタックの冷却液における漏れ電流を
検出するための装置であって、 前記燃料電池スタックの前記負端子と前記スタック・シ
ャーシとの間に配置される固定抵抗と、 前記燃料電池スタックの前記正端子と前記スタック・シ
ャーシとの間の冷却液電圧を測定するための第１の電圧
測定器と、 前記冷却液電圧を第１の所定の電圧限界と比較する手段
と、 前記冷却液電圧が前記第１の所定の電圧限界以下である
場合に報告を行う手段と、を具備する装置。 - 【請求項７】 前記冷却液電圧を第２の所定の電圧限界
と比較する手段と、前記冷却液電圧が前記第２の所定の
電圧限界以下であるときに報告を行う手段と、を更に備
える、請求項６に記載の装置。 - 【請求項８】 前記燃料電池スタックの前記正端子と前
記負端子との間のスタック電圧を測定するための第２の
電圧測定器と、 前記冷却液の抵抗を計算する手段と、 前記抵抗から前記冷却液の抵抗率を計算する手段と、更
に備える、請求項６に記載の装置。 - 【請求項９】 前記抵抗率から前記冷却液の導電率を計
算する手段を更に備える、請求項８に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/756,321 US6582840B2 (en) | 2001-01-08 | 2001-01-08 | Fuel cell stack coolant conductivity sensor using differential voltage measurements |
| US09/756321 | 2001-01-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002216825A true JP2002216825A (ja) | 2002-08-02 |
Family
ID=25042972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002001450A Pending JP2002216825A (ja) | 2001-01-08 | 2002-01-08 | 差動電圧測定を使用する燃料電池スタック冷却液導電率センサ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6582840B2 (ja) |
| EP (1) | EP1223631B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002216825A (ja) |
| CA (1) | CA2361105A1 (ja) |
| DE (1) | DE60101893D1 (ja) |
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| KR102348303B1 (ko) | 2015-06-19 | 2022-01-06 | 삼성전자주식회사 | 배터리 모듈의 누설 전류 감지 장치 및 방법 |
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-
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- 2001-01-08 US US09/756,321 patent/US6582840B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-06 CA CA002361105A patent/CA2361105A1/en not_active Abandoned
- 2001-11-14 DE DE60101893T patent/DE60101893D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-14 EP EP01127045A patent/EP1223631B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-01-08 JP JP2002001450A patent/JP2002216825A/ja active Pending
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Also Published As
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|---|---|
| US6582840B2 (en) | 2003-06-24 |
| EP1223631B1 (en) | 2004-01-28 |
| DE60101893D1 (de) | 2004-03-04 |
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| CA2361105A1 (en) | 2002-07-08 |
| EP1223631A2 (en) | 2002-07-17 |
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|---|---|---|---|
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