JP2003523067A - 電力生成用燃料電池を有し電力を負荷に配電する装置 - Google Patents

電力生成用燃料電池を有し電力を負荷に配電する装置

Info

Publication number
JP2003523067A
JP2003523067A JP2001559725A JP2001559725A JP2003523067A JP 2003523067 A JP2003523067 A JP 2003523067A JP 2001559725 A JP2001559725 A JP 2001559725A JP 2001559725 A JP2001559725 A JP 2001559725A JP 2003523067 A JP2003523067 A JP 2003523067A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
housing
fuel cell
network
monitoring
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001559725A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4953539B2 (ja
Inventor
ベルシナー，ヴェルナー
ブルートバッハー，ラインホルト
ゾンターク，アントン
ゾンターク，ヨゼフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Fuel Cell GmbH
Original Assignee
Ballard Power Systems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ballard Power Systems AG filed Critical Ballard Power Systems AG
Publication of JP2003523067A publication Critical patent/JP2003523067A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4953539B2 publication Critical patent/JP4953539B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H01M16/003—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers
    • H01M16/006—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers of fuel cells with rechargeable batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/32—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load
    • B60L58/33—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/32—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load
    • B60L58/34—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load by heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0444—Concentration; Density
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04544—Voltage
    • H01M8/04559—Voltage of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04544—Voltage
    • H01M8/04567—Voltage of auxiliary devices, e.g. batteries, capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04574—Current
    • H01M8/04589—Current of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は電力を生成する燃料電池（２）を備えた車両（１）に関する。この車両はハウジング（１９）内に燃料電池ハウジングに取り外し可能に取り付けられた監視および切替ユニット（１８）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、電力生成を意図した少なくとも１つの燃料電池を有し、電力がこの
燃料電池に接続される高圧線回路網内に配置された各電気負荷に配電され、かつ
少なくとも１つのＤＣ／ＤＣコンバータを経由してこの高圧線回路網に接続され
る低圧線回路網内に配置され、各負荷に加えて少なくとも１つの充電可能なバッ
テリを含む各電気負荷にさらに電力が配電される装置に関する。
【０００２】 電力生成用燃料電池を備えた車両などの可動装置は多くの場合２つの電気回線
回路網を有する。燃料電池から供給される高圧回路網は、例を挙げると、ＰＥＭ
型燃料電池の形態で燃料電池を始動し運転する補助機器の電気駆動と同様に、停
止している場合あるいは動いている場合に車両を運転するのに必要な１つまたは
複数の牽引モータや負荷のような比較的高出力の負荷を含む。第２の回路網は動
いている最中または可動装置が静止しているときに必要に応じスイッチでオンに
なる比較的低出力の電気負荷を持つ低圧回路網である。低圧回路網はまた駆動負
荷および加熱回路またはバッテリなどの、燃料電池の始動に必要なその他の負荷
にも接続される。低圧回路網は燃料電池を始動する適当な電気負荷に電力を供給
する充電可能なバッテリを含む。２つの回路網の間には双方向性のＤＣ／ＤＣ変
換器が設けられ、運転中に、燃料電池から送られる充電電流を充電可能なバッテ
リに供給し、必要に応じて、低圧回路網内に接続される負荷に運転電流を供給す
る。低圧回路網の１つの極は可動装置のアースに接続されるのに対して、高圧回
路網は電気的に絶縁されている。
【０００３】 本発明は、取替えができるようにそれ単独で扱えて装置内に設置することがで
きる小型機器を規定するという課題に基づいており、この小型機器は、電力を生
成する燃料電池を含みこの燃料電池から電力を供給される電気負荷を備えた少な
くとも１つの回路網を含む装置において、電気的変数の監視機能、負荷に対する
配電機能、および危機的状態が発生した場合に損傷を防ぐための切り離し機能を
遂行し、ならびに燃料電池を始動しまた切断する段階で、燃料電池、負荷および
回線回路網に対する切り替え機能を遂行するものである。
【０００４】 電力生成を意図した少なくとも１つの燃料電池を有し、電力が、この燃料電池
に接続される高圧電力回路網内に配置された各電気負荷に配電され、かつ少なく
とも１つのＤＣ／ＤＣコンバータを経由してこの高圧電力回路網に接続される低
圧電力回路網内に配置されるさらなる各電気負荷、および、加えて少なくとも１
つの充電可能なバッテリを含む各電気負荷に配電される装置についての課題は、
本発明によって解決されるのであり、本発明は、それ単独で扱うことができる中
央監視および切替ユニットが、簡単に外せるように燃料電池に取り付けでき各場
合において燃料電池の電気出力または電極に接続される導線がハウジングの壁内
の防塵かつ防水ブッシングおよび取り外し可能な接点手段を経由して配置されて
いるハウジングを有し、この導線の少なくとも１つが回線の経路中に燃料電池回
路遮断器の接点を有するものであり、および少なくとも１つの極にヒューズを設
けた出線がこの導線から、電力をこの燃料電池から供給される各負荷からの線が
接続される取り外し可能な接点手段を備えるハウジングの壁内の防塵かつ防水ブ
ッシングまで延びているものであり、低圧線回路網から出る１つの出線が、中央
監視および切替ユニットに関連し、燃料電池および電気回線回路網の各運転状態
を検出するセンサに接続される制御および評価ユニットまで防塵かつ防水ブッシ
ング経由で延びており、またハウジング壁内あるいはハウジング壁上の防塵かつ
防水ブッシングおよび簡単に取り外しできる接点手段経由で、可動装置の運転状
態が検出されるセンサまで延びているものであり、および燃料電池が一度始動し
運転の準備が整った状態に達すると制御および監視ユニットが燃料電池回路遮断
器を閉じ、またセンサによって計測する運転状態を検出しかつ事前に設定でき、
高圧線回路網の電力供給を接続するかあるいは切り離さなければならないような
重大な運転状態に対応して、燃料電池回路遮断器を開くというものである。電気
回線回路網およびそれらの負荷を制御し監視するのに欠くことのできない機能は
、それ単独で拡張することができ、点検することができる機器の構成部品によっ
て遂行される。したがって、迅速な機能テストおよび故障個所の限定が可能であ
る。この機器はそれ単独で扱うことができ、迅速かつ簡単に可動装置に設置する
ことができるユニットとして低コストで製造することができる。このブッシング
は湿気の浸入を防ぐ。したがって、この機器が動作する状態は湿気の多い雰囲気
で運転されるときまたはその雰囲気に配置されるときでさえ悪影響を受けない。
制御および評価ユニットは既にドイツ特許出願１９９５０００８．８で提案され
ている。同一出願人からのこの特許出願については本明細書で参照している。
【０００５】 制御および評価ユニットは、中央監視および切替ユニットの部品として扱うこ
とができるので中央監視および切替ユニットのその他の部品と一緒にそのハウジ
ングの内部に配置することができる。これらの監視および切替ユニットのその他
の部品は切替および配電ユニットを形成している。１つの好ましい実施形態にお
いては、制御および評価ユニットはそれ自体の、低圧回路網の出線用のブッシン
グおよび運転状態を検出するセンサに対して線を接続するためのハウジング壁内
あるいはハウジング壁上の簡単に取り外しできる接点手段用ブッシングを有する
ハウジング内に配置され、そのハウジング壁の１つに、制御および評価ユニット
が燃料電池および電気回線回路網の各運転状態を検出するセンサに接続されるプ
ラグ・コネクタが線を接続して配置され、この場合では燃料電池ハウジングに取
り付けが可能なハウジング上の開口部のカバーとして、専用ハウジングを取り外
し可能なように取り付けることができる。この実施形態では、制御および評価ユ
ニットは、それ単独で扱うことができまた中央監視および切替ユニットを切り離
さなくとも設置したり切り離したりすることができるユニットを形成する、すな
わちこのユニットは製造し、テストし、貯蔵および輸送することもでき、少なく
とも予備在庫の点に関して有利である。
【０００６】 制御および評価ユニットのハウジングが切替および配電ユニットの部品を備え
るハウジングと熱的に遮蔽されていることは特に有利である。この結果、制御お
よび評価ユニットは、燃料電池の運転温度によって運転温度が著しく悪い影響を
受けることがない電気部品を含むことができる。たとえば、プロセッサのような
大規模集積電子回路を制御および評価ユニットに設けることができる。
【０００７】 非常に有利な１つの実施形態においては、制御および評価ユニットが、一方の
側が開き切替および配電ユニットの部品を備えたハウジングのハウジング開口部
前面を熱遮蔽挿入物で覆うトラフ形状のカバーの内部に配置され、電子部品が設
けられるプリント回路基板を有する。この実施形態では、ハウジングを開けたと
きに、電力配電、ヒューズおよび切り替えの各構成要素を有する監視および切替
ユニットのその部分の両内部、すなわちそのカバー内の切替および配電ユニット
、および制御および評価ユニットが外から容易に手が届き、したがって、テスト
の実施、検査および保守が著しく簡略化し容易になる。
【０００８】 この装置は可動式になるように設計することが好ましい。特に、この装置は燃
料電池から電力を供給する自動車である。しかしながら、ボート、船、汽車、原
動機などの他のどのような可動装置でもよい。
【０００９】 防水式ブッシングおよび簡単に取り外し可能な接点手段は防水式プラグ・コネ
クタの形態にするのが好ましい。このプラグ・コネクタは、負荷を掛けている最
中にプラグが接続されたり外されたりしないように「インターロック」結線を使
用して特にしっかり固定される。これらのプラグ・コネクタによって素早い接続
や切り離しが可能になるのみならず、ほこり、水あるいは湿気がハウジング内部
に浸入するのを防ぐことも可能になる。
【００１０】 他の１つの選択肢は、ハウジングの外側に配置される少なくとも両端において
、回線回路網の関連端部に取り付けるケーブル端子を有する防水式回線ブッシン
グを提供することである。
【００１１】 １つの好ましい実施形態においては、制御および評価ユニットが、ハウジング
の外部に配置され、水素を生成するか水素を貯蔵するかあるいは水素を搬送する
ユニットの漏洩を検出するガス・センサと、電力配電、ヒューズおよび切替の各
構成要素を備えるハウジング内に配置される燃料電池電流用センサと、監視およ
び切替ユニットの外側に配置され可動装置と障害物の間の衝突を検出する少なく
とも１つのセンサと、電力配電、ヒューズおよび切替の各構成要素を備えるハウ
ジング内に配置され、電気絶縁線回路網の絶縁抵抗を測定する装置と、監視およ
び切替ユニット内に配置される燃料電池電圧用センサとにそれぞれ接続され、安
全上の理由から望ましくないかあるいは許容できない測定値が検出された場合は
このユニットが燃料電池回路遮断器を開く。この実施形態では、燃料電池システ
ムおよび回線回路網の運転上の安全と信頼性のために設けられる制御および評価
手段は、ハウジング内に保護されて配置されている。このような測定値が検出さ
れた場合は、燃料電池から送られる電力出力が遮断される状態に燃料電池システ
ムを変えるために制御および評価ユニットが燃料電池回路遮断器を開く、すなわ
ち電気負荷と一緒に回線回路網が安全な運転状態に変えられる。これによってど
のような、人、装置自体の各部品、および、これと共に、燃料電池システムを備
える装置全体ならびに環境に対する危険も避けられる。カバーの形態のハウジン
グを有する制御および評価ユニットが接続される監視および切替ユニットを備え
た１つの特に好都合な実施形態では、カバーが切り離された場合各負荷へ行く線
を切り離すプラグ・コネクタがカバーの縁上に配置され、この場合は、プラグ・
コネクタによってカバーの形態のハウジングを各負荷へ行く回線に接続すること
ができる。各負荷がバッテリまたはキャパシタなどのエネルギー貯蔵部を含んで
いないということを前提にすれば、カバーが取り外されると、電圧が各負荷へ行
く線から切り離される。
【００１２】 制御および評価ユニットは、特に燃料電池出力電流が事前に設定できる限界値
を超えるのを監視し、ことによると電気駆動の電流および燃料電池の電圧を監視
し、ことによると低圧回路網が事前に設定できる限界値に届かないのを監視し、
また絶縁抵抗が事前に設定できる値を行き過ぎるのを監視する。
【００１３】 可動装置の機械的破壊の場合に、悪影響を受けないかまたは最小限程度の影響
しか受けない可動装置内の個所にハウジングが配置されることが好都合である。
【００１４】 制御および評価ユニットは、ハウジング内のプリント回路基板上に配置される
集積回路を備えることが好ましい。ハウジング内部の導線および出線は、ケーブ
ル・ハーネスの形態か、押し型加工グリッド形成法を使用する導線の形態か、プ
リント回路基板上の導線トラック、たとえば多層プリント回路基板の形態か、銅
レールの形態か、またはフレキシブル回路技術の形態が可能である。導線および
出線の特性は配電される電流の大きさに依存する。上に述べた手法を２つ以上ハ
ウジング内に使用することもできる。
【００１５】 １つの好ましい実施形態では、燃料電池は、ハウジングを取り外したときに燃
料電池ハウジングとの接続を切り離すことができる線を経由する取り外し可能接
点を特に使用して切ることができる。この実施形態は安全回路である。この安全
回路は２つのプラグ接点を経由するリンクによって形成することができ、あるい
は高圧供給へ別々に引き回した形の線にしてもよい。
【００１６】 監視および切替ユニットのハウジングおよび／または燃料電池ハウジングが、
ハウジングの取付部材を燃料電池ハウジングへ取り付けるための心出し手段また
はガイド手段を有することは好都合である。したがってこのハウジングは燃料電
池のそれが保持される位置に素早くかつ簡単に嵌合することができる。
【００１７】 監視および切替ユニットのハウジングは燃料電池ハウジングへねじ込むことが
できるかまたはラッチ手段によって取り付けることができる。燃料電池ハウジン
グへの機械的なハウジング取り付けは物理的に簡単であり、したがって簡単に取
り付けたり外したりできる。
【００１８】 監視および切替ユニットのハウジングを直接燃料電池ハウジングに取り付ける
ことによって燃料電池の電気出力と電力スイッチの形態の燃料電池回路遮断器間
の回線部分が短くなる。ハウジングの接合方向は燃料電池上の利用できる空間に
合わせ、かつ整備上外部から容易に手が届く個所になるように選択することがで
きる。中央監視および切替ユニットのハウジングは特に堅固に燃料電池ハウジン
グに取り付けることができる。これを特別なやり方で可動装置の他の部分に取り
付ける必要はない。このハウジングを燃料電池ハウジングへ結合することは、可
動装置内の燃料電池ハウジングの保持が両ハウジングに対して十分であることを
意味し、その結果監視および切替ユニットのハウジングが振動条件下で燃料電池
に結合されている。
【００１９】 監視および切替ユニットのハウジングの取り付けおよび場所の特質により、ハ
ウジングを簡単かつ迅速に嵌合し取り外すことが可能になる。したがって、監視
および切替ユニットを設置した状態で整備および修理作業が実施できるだけでな
く、それを取り外した状態でも作業ができる。可動ユニットの他の部分を取り外
さずに監視および切替ユニットを設置し取り外すことができる。
【００２０】 各導線およびそれら出線内のヒューズの専用ハウジング、または少なくとも仕
切り区画は監視および切替ユニットのハウジング内に配置され、監視および切替
ユニットのハウジング内で、封止することのできる開口部を通して手が届くと好
都合である。このような装置については、ハウジングを取り外す必要がなくてヒ
ューズが簡単かつ迅速に取り替えできる。ヒューズ・ホルダは特に、プリント回
路基板上に搭載される。ヒューズ・ホルダまで延びる回線の回線断面の大きさお
よびヒューズの数に応じて、絶縁回線か、導電性の高い材料で構成された押し型
加工グリッドか、導線レールか、または導線トラックを備えたフレキシブル回路
を使用することも可能である。高圧線回路網のヒューズはヒューズ・ハウジング
内に配置され、封止することのできる開口部を通して監視および切替ユニットの
ハウジングの外から手が届くことが好ましい。この開口部は特に、制御および評
価ユニットのカバー状ハウジングを使用して封止することができる。これによっ
て高圧線回路網のヒューズを安全にかつ気密にして収納することが可能になる。
高圧回路網の出線用ヒューズを備えた仕切り区画が中央監視および切替ユニット
のハウジング内でカバーを余分に有することは好都合である。これによって監視
および切替ユニットのハウジングを開けた後、それらにうっかり触っても安全な
ようにしてくれる。
【００２１】 このヒューズは、中央監視および切替ユニットのハウジングの、封止可能なカ
バーの下のプリント回路基板上に配置されると好都合である。
【００２２】 低圧線回路網および高圧線回路網はＤＣ回路網、すなわち２つの極を有する。
低圧線回路網の１つの極は可動装置のアースに接続されるので、この回路網およ
び負荷回線に対しては単一極のヒューズで十分である。高圧線回路網の出線およ
び負荷は単一極または２つの極に対する保護を有することができる。
【００２３】 上流の変換器と同様駆動システムの駆動モータあるいはモータ、および他の電
気負荷は、特に監視および切替ユニットの内部に保護されている。
【００２４】 監視および切替ユニットに対して特に堅牢なハウジングが要求される場合は、
ハウジングは金属で作られる。このようなハウジングの利点の１つは熱伝導性も
よいこと、すなわちハウジング内で生成される熱を十分に逃がすことである。外
部に放出される熱の量は、冷却用リブまたは他のある形態の熱交換器を使用する
ことによってさらに増加させることができる。 非常に強固なハウジングは高強度の耐性があるプラスチックで構成されたハウジ
ングを使用して製造することもでき、これによって重量も低減することが可能で
ある。熱伝導性が非常に高い金属を通して熱を外部に逃がそうとする場合は、こ
のようなハウジングを部分的に金属で構成することが好都合である。金属で構成
されるハウジング部は特に冷却用リブを有する。
【００２５】 他の好ましい実施形態においては、監視および切替ユニットのハウジングは、
ハウジング・カバーを開けたときに応答して燃料電池回路遮断器を開く、ハウジ
ング開口部上のスイッチ、たとえばマイクロスイッチまたはセンサを有する。ス
イッチが開いた場合は、燃料電池回路遮断器の保持電流を遮る、すなわちハウジ
ング開口部上のスイッチを、たとえば、燃料電池回路遮断器用のコイルの回路中
に配置することによって燃料電池回路遮断器への作用を発生することができる。
一度燃料電池回路遮断器が開くと、低圧回路および燃料電池出力から燃料電池回
路遮断器接点までの回線部を除いてハウジング内にはなんら電圧が存在しない。
ハウジング・カバー上にスイッチを設ける代わりに、センサ、たとえば、光バリ
ヤ・センサなどを使用することも可能である。制御および評価ユニットが監視お
よび切替ユニットのハウジングのカバー内に配置される場合は、このカバーを外
せば燃料電池回路遮断器へ行く電流がなくなり、その結果高圧線回路網は非通電
になる。
【００２６】 低圧線回路網の回路のヒューズは同じように監視および切替ユニットのハウジ
ング内に配置することができる。このような場合に、それらを外部から手が届き
、高圧線回路網のヒューズと切り離されるように配置することが好都合である。
しかしながら、監視および切替ユニットのハウジングとは切り離された外部から
手が届くハウジング内に低圧線回路網の回路のヒューズを配置することも可能で
ある。このヒューズを取り付けたスイッチは、たとえばプリント回路基板上に配
置される。ヒューズ・ホルダは銅レールまたはフレキシブル回線または導線トラ
ックを備えたフレキシブル回路に接続することもできる。ヒューズ・ホルダの結
線が押し型加工グリッド法を使用する配置も同じように可能である。
【００２７】 低圧線回路網のヒューズ・ハウジングは、一例として低圧線回路網に一体化さ
れる。しかしながら、監視および切替ユニットのハウジングとは独立に外部から
手が届く分離したヒューズ・ハウジングが有利である。
【００２８】 一例として高圧線回路網と低圧線回路網の間に配置される、双方向性変換器と
してのＤＣ／ＤＣ変換器装置は運転を開始するために事前充電電流を必要とする
だろう。事前充電用部品は監視および切替ユニットのハウジング内に配置するこ
とができる。事前充電用部品の選択肢が必要ない場合は、ハウジング内でこの各
部品用にとってある空間は空いたスペースとして残る。監視および切替ユニット
の機器に対する別の有利な配置は、各部品をそれ自体の、監視および切替ユニッ
トのハウジングに外部から嵌合できる、２つのハウジング内の電気結線に対して
防水式ブッシングおよび防水式プラグ・コネクタが設けられたハウジング内に設
置することである。
【００２９】 燃料電池を各負荷およびハイブリッド・バッテリまたはスーパーキャパシタか
ら切り離す燃料電池回路遮断器は、両極が短絡を遮断する回路遮断器極である２
つの極を有することができる。しかしながら、全負荷の電流および短絡電流を切
替えるために接点を１つの極だけで設計することも可能である。そうすると他の
接点は高電流を切替える必要がないただの分離スイッチの形になる。この場合、
１番目の接点スイッチがより大きな電流を切替えるので２番目の接点は１番目の
接点に対してある一定時間遅延させて開くことができる。次に１つの接点は接点
なしのスイッチ、たとえば半導体スイッチにしてもよい。最大負荷電流および短
絡電流を切替えるように設計した単一極形燃料電池回路遮断器を使用することも
できる。
【００３０】 可動装置の構成部品の整備および修理を簡略にし、この作業を活きている部分
に触れる危険もなく実行できるようにするために、監視および切替ユニットのハ
ウジング内に手動操作可能な切断スイッチを設けることが好都合であり、その場
合はハウジングを取り外しせずに外から切断スイッチを操作することができる。
これによって各電気負荷と一緒に高圧線回路網を燃料電池から電気的に絶縁する
ことが可能になる。使用する可能性のあるハイブリッド・バッテリまたはスーパ
ーキャパシタに対して外部から整備の手が届くスイッチを追加して設けることは
好都合である。
【００３１】 本発明は、図面の中で説明される模範的な実施形態を参照しながら以下の本文
でさらに詳細に説明され、これからさらなる詳細、特徴および利点が明白にされ
る。
【００３２】 可動装置１、特に自動車は、ＰＥＭ型電池の形態で、個別燃料電池モジュール
の積層品を備える燃料電池２を備えている。この燃料電池２は、２極線回路網３
を通して電気負荷、および、たとえば少なくとも１つのハイブリッド・バッテリ
またはスーパーキャパシタなどのエネルギー貯蔵装置に給電する。燃料電池２は
比較的多数の個別モジュールから形成されるので、通常の運転時により高い出力
電圧が発生される。
【００３３】 したがって、回線回路網３は高圧線回路網３あるいは高圧回路網３と呼ばれる
。高圧回路網３は変換器４経由で、一例として車両であることができる可動装置
１のたとえば車輪を駆動する駆動モータ５に接続される。この回路網３は、さら
に詳細には特定しない変換器経由で、燃料電池２に供給する空気を与えられるコ
ンプレッサ用駆動モータ６に接続される。さらに、この回路網３は双方向性のＤ
Ｃ電圧インタフェース、たとえば、高圧回路網３より運転電圧が低い車両電力供
給回路網８への入出力をさらに有する双方向性のＤＣ／ＤＣ変換器７に接続され
る。低圧回路網８とも呼ばれる車両電力供給回路網８は、たとえばスイッチ経由
でＤＣ／ＤＣ変換器７に接続することができる充電可能なバッテリ９に接続され
る。その運転電圧がたとえば１２または１４Ｖの低圧回路網８はいくつかの電気
負荷を有するが、そのうち、フロントガラス・ワイパのモータ１２、ファン・モ
ータ１３および加熱器１４のみを図１に示す。さらに別の３６Ｖの電圧を備える
車両用電力供給回路網、またはＬＡＮもしくはバス用に２４Ｖで作動する回路網
を設けることもできる。燃料電池２はたとえば２極形燃料電池回路遮断器１５経
由で高圧線回路網３へ接続することができる。ファン・モータ１６とポンプモー
タ１７は、たとえばさらに詳細には特定しない変換器経由でこの回路網３へ接続
される。図示しない別の負荷およびハイブリッド・バッテリまたはスーパーキャ
パシタ１０もまた高圧回路網３へ接続することができる。スーパーキャパシタ１
０は、特に切断スイッチ１１を使用してこの回線回路網３から切り離すことがで
きる。
【００３４】 可動装置１は、これ以上詳細は示さないが図２に示す中央監視および切替ユニ
ット１８を有する。この中央監視および切替ユニット１８は燃料電池２のハウジ
ング２０に簡単に取り外しできるように取り付けられるハウジング１９内に配置
される。燃料電池２は、防水設計のプラグ・コネクタ２３に接続される２つの電
気出力２１、２２または極を有する。これに対応するプラグ・コネクタ部品２４
がハウジング１９上に配置され、さらに詳細には特定しない各接点は２極構成で
導線２５、２６を経由し、ハウジング１９の外へ突き出ているハンドルを使用し
て手動で操作できる切断スイッチ２７の接点に接続される。切断スイッチ２７が
開いた場合、たとえば、ハウジング１９を取り外さないでかつ活きている部分に
触れる危険もなく整備、保守または修理の作業を可動装置上または可動装置内で
実行できるように個別にスイッチを切ることができるバッテリまたはキャパシタ
の加入線を除いて、切断スイッチ２７の下流に配置された高圧回路網３全体が非
通電になる。
【００３５】 導線路２５、２６は切断スイッチ２７の下流におのおの第１の燃料電池回路遮
断器２９の接合接点２８および第２の燃料電池回路遮断器３１の接合接点３０を
有する。接合接点２８の後に導線３２が続き、接合接点３０の後に導線３３が続
く。各導線２５、３６、３２および３３は電気的に絶縁された回路網、すなわち
接地されてない回路網である高圧回路網３の構成部品である。２つのスイッチが
動作できない確率は１つのスイッチが故障する確率より小さいので、２つの単一
極形燃料電池回路遮断器２９、３１では各極が共同で作動する２極形燃料電池回
路遮断器に比べて切り離し時の安全が改善される。燃料電池回路遮断器２９、３
１が手で確実に作動、すなわち切り離しできるように予防措置が取られている場
合は、切断スイッチ２７を省略することができる。別個の切断スイッチが付いて
ない監視および切替ユニット１８が図１に示される。以下の本文でさらに詳細に
説明する、ヒューズ・ホルダおよびヒューズが付いたハウジング３４がハウジン
グ１９の内部に設置されている。導線３２は、電力導線が接触せずに通過する環
状鉄芯を有する変流器３６を有する電流センサ３５に接続されている。出線３７
、３８、３９、４０、４１は変流器３６下流の導線３２から始まる。これに対応
した仕方で出線４２、４３、４４、４５、４６が導線３３から始まる。出線３７
〜４１はハウジング３４の内部へ、さらに詳細には特定しないヒューズを有する
ヒューズ・ホルダまで延びている。各導線はこれらヒューズのヒューズ・ホルダ
および出線４２〜４６からハウジング１９の壁内のプラグ・コネクタ４７へ延び
ている。対の３７、４２および３８、４３と３９、４４、４０、４５および４１
、４６は可動装置１内の各負荷への出線回線を形成している。出線３７、３９、
４０および４１は、さらに詳細には特定しないヒューズ、および出線４３と一緒
に出線４２、４３、４４、４５、４６が設けられ、各負荷から出発し末端におい
てプラグ・コネクタ４７に対応するプラグ・コネクタ４８を有するハウジング１
８への外部線と接続することを意図している。このプラグ・コネクタ４７はプラ
グ・コネクタ２４と同様に防水式の設計になっている。出線３７、４２と、３９
、４４と、４０、４５および４１、４６は、たとえば変換器４に接続され、また
ファンとポンプの各モータ１６、１７の変換器およびＤＣ／ＤＣ変換器７に接続
される。出線３８、４３は変換器および駆動ないしは牽引モータ６によって別々
の保護装置を含む駆動ユニットに接続される。
【００３６】 図２に示した出線は説明のために実施例として示しただけのものである。可動
装置の高圧負荷の数に応じてもっと多くの出線も有り得る。
【００３７】 導線２５、２６、３２、３３と出線３７〜４４ならびにハウジング３４内のヒ
ューズ・ホルダからプラグ・コネクタ４７へ延びる導線は絶縁された導線か、押
し型加工グリッド法を用いて製造された導線か、あるいは銅レールの形態になっ
ている。基板上のプリント導線トラックまたはフレキシブル回路を設けてもよい
。これまで述べた手法の１つを使用した導線の構成はこれら導線の数と要求され
る導線断面積に依存する。
【００３８】 燃料電池回路遮断器２９、３１は回路遮断器であり全負荷時の電流および短絡
電流を切り離すように設計されている。単一極形燃料電池回路遮断器だけで引外
すことも可能である。
【００３９】 燃料電池システムまたは車両が重大な運転状態にある場合には接続接点２８、
３０を開かなければならないので、お互いに独立に操作できる２接点の設備を設
けることによって、１つの接点が故障した場合に他方の接点は動作し、したがっ
て回路網の少なくとも１つの極を切り離すようなより高い水準の信頼性を提供す
る。
【００４０】 燃料電池回路遮断器２９、３１のコイルおよび／または接触器またはリレーは
それぞれエコノマイザ４９およびエコノマイザ５０の形態の制御モジュールの出
力に接続される。プリント回路基板５１上に配置される２つのエコノマイザ４９
と５０および以下の本文でさらに詳細に説明する、中央監視および切替ユニット
１８の一部である制御および評価ユニット５２への回線は、ＤＣ接触器あるいは
リレーの動作、すなわち同期引き込み動作用のより大きな電力を発生し、回路遮
断器２９、３１あるいはリレー用の低い保持電圧を送る回路である。リレー駆動
モジュール５３もまたプリント回路基板５１上に設置され、プリント回路基板５
１上にないリレー５４に接続される。この駆動モジュール５３は２つの入力を有
し、そのうちの１つはプリント回路基板５１上に配置されるダイオード５５を経
由してハウジング１９上のプラグ・コネクタ５６へ接続され、このコネクタに車
両を始動するキー操作スイッチが接続される。キー操作スイッチを閉じた場合は
、車両低圧回路網８からの電圧が駆動モジュール５３の１つの入力に印加される
。この低圧回路網は車両用の標準的な電力供給回路網であり、電圧が、たとえば
１２Ｖ、１４Ｖ、２４Ｖ、３６Ｖの充電可能なバッテリ９を含む。この低圧回路
網の負荷には、たとえばフロントガラス・ワイパのモータ、ファン・モータ、窓
巻き上げモータ、ランプ、指示灯などがある。システム・リレーとも呼ばれるリ
レー５４は、一度作動するとその接点を経由してプリント回路基板５１上の電子
部品に、たとえば１２〜１４Ｖ、２４Ｖ、３６Ｖの運転電圧を供給する。
【００４１】 プリント回路基板５１上には制御および評価ユニット５２の構成部品が特に装
着される別の駆動モジュール５６もあり、この別の駆動モジュール５６は、プリ
ント回路基板５１上に設置されずにハウジング１９の外側にあるリレー５７を備
え、その出力に接続される２つの入力を有する。プリント回路基板５１上の１つ
の導線トラック６０はハウジング１９内のプラグ・コネクタ５１を経由して低圧
回路網８に接続され、この回路網８はさらに詳細には特定しないプラグ・コネク
タを介してハウジング１９に接続される。プリント回路基板５１上のいくつかの
部品は導線トラック６０に接続される。エコノマイザ４９、５０への運転電力供
給のための結線は導線トラック６０に接続されている。この運転台５３への運転
電力供給用の結線はさらに詳細には特定しないダイオード経由で導線トラック６
０に接続されている。また、電力供給ユニット６１の１つの結線は導線トラック
６０に接続されている。電力供給ユニット６１の第２の結線は車両アースに接続
されている。電力供給ユニット６１はＤＣ／ＤＣコンバータの形態であり、変圧
器の記号によって図面に示すように入力電圧と出力電圧の間に導電性の結線をな
んら有さない。電力供給ユニット６１はより高い電圧、たとえば１５Ｖを発生す
るために車両電力供給回路網から供給される、たとえば１２あるいは１４Ｖの運
転電圧を使用する。リレー５７はＤＣ電圧とＤＣ電圧間インタフェースの事前充
電を制御しようとするものであり、接合接点２８、３０の１つと並列にまた抵抗
と直列に接続される接点５８を有する。リレー５７のコイルはプラグ・コネクタ
８０経由で駆動モジュール５６と導線トラック６０に接続される。直列に接続さ
れた接点５８と抵抗８１はプラグ・コネクタによってハウジング内の回線に接続
され、これによって接合接点３０と並列な回路が形成される。
【００４２】 プリント回路基板５１はその上に配置された部品の動作電圧および電圧水準の
点で２つの部分６３と６４に分割され、したがって各部品を異なった電圧水準に
物理的に分離している。これによって異なった電圧水準にある各部品と各線、あ
るいは導線トラックの間の短絡に関して高水準の安全をもたらしている。
【００４３】 評価電子部品６２およびバス・インタフェース６５が、低電圧水準に関連する
部分６３上に設置される。評価電子部品はいくつかの入力を有する論理回路６６
を備えるが、その部品への結線については以下でさらに詳細に説明する。出力側
で、論理回路６６はエコノマイザ４９、５０および駆動モジュール５３、５６の
制御入力に接続される。
【００４４】 燃料電池システムは燃料を監視するために水素用ガス・センサを有している。
これらのガス・センサは低圧回路網８の電圧とは異なる動作電圧を必要とする。
一般に、この動作電圧は車両電力供給回路網電圧より低い。ガス・センサが発生
する信号は少なくとも車両電力供給回路網の電圧水準あるいは論理回路６３が処
理できる入力信号領域の電圧水準とは同じではない。アナログ変換器および整合
回路６７、６８はそれゆえプリント回路基板５１上に設けられる。変換器および
整合回路６７、６８はハウジング１９内でそれぞれ、さらに詳細には特定しない
ガス・センサの動作電圧結線が、さらに詳細には特定しないプラグ・コネクタ経
由で接続されるさらに詳細には特定しない出力を有する。また、変換器および出
力回路６７、６８は、ガス・センサから送られるアナログ信号に対して、ハウジ
ング１９のプラグ・コネクタに接続されるさらに詳細には特定しないおのおの２
つの入力を有する。変換器および出力回路６７、６８の出力は論理回路６６の１
つの入力および好ましくはマイクロプロセッサであるプロセッサ６９の１つの入
力に接続される。このプロセッサ６９の入力は下流にＡ／Ｄ変換器を備えたアナ
ログ入力でよい。論理回路６６の入力の１つは閾値を検出することを目的として
おり、すなわち変換器および整合回路６７、６８から送られる出力信号はそれが
ある水準を超えた場合にのみ論理回路６６によってさらに処理される。変換器と
整合回路６７、６８、論理回路６６およびプロセッサ６９は、プリント回路基板
５１上で外部の部品および低圧部６３内の各結線とこれら部品の入力間の導線ト
ラックと適当に接続して配置される。論理回路６６はさらに、ハウジング１９の
プラグ・コネクタ７０に接続される入力を有する。たとえば、切替接点はこれら
の入力に接続される。これらの切替接点は、たとえば、車両内あるいは車両上の
装置が閉止されているかどうかを監視するために使用される。車両電力供給回路
網８から電圧を供給されている１つの切替接点７１は、ハウジング１９のカバー
を監視するために設けられている。論理回路６６のさらに別の入力はプラグ・コ
ネクタ７０を経由して特に、可動装置または車両の衝突を検出し信号を出すエア
バッグのセンサおよびその他のセンサに接続される。論理回路６６のさらに詳細
には特定しない別の入力が、プラグ・コネクタ７０を経由して緊急切断スイッチ
に接続される。論理回路６６の少なくとも１つの入力がプロセッサ６９のこれに
対応する出力に接続される。
【００４５】 プロセッサ６９は、ハウジング１９上のプラグ・コネクタ７２を経由して他の
車両加入線が同様に接続されるバスに接続されるさらに詳細には特定しない入力
を有する。このバスはシステム工学で知られるＣＡＮ（自動車内のＬＡＮ規格）
が好ましい。プロセッサ６９の直列インタフェースは適当なトランスミッション
機器に接続することができる。さらにまた、プロセッサ６９は、さらに詳細には
特定しないＢＯＯＴ入力を有する。低圧部６３に配置されているこれらの部品の
基準電位は車両アース電位である。
【００４６】 変流器３６は高圧部６４上に搭載されている。この変流器３６は、システム工
学では既知の補償原理を用いて燃料電池電流を測定する電流センサ３５の一部で
ある。電流センサ３５は、たとえば、図示しないマルチプレクサ経由で、光カプ
ラを使用してプロセッサ６９に接続されるＡ／Ｄ変換器７３に接続される。また
、出力において電流センサ３５はさらに詳細には特定しない光カプラを有するが
、その出力は最初にプロセッサ６６の１つの入力に、次に論理回路６３の１つの
入力に接続される。Ａ／Ｄ変換器７３は、たとえば、マルチプレクサ経由で１つ
の入力に接続され、図示しない線が正の出力２１または負の出力２２に接続され
る。
【００４７】 電気的に絶縁された回路網と可動装置あるいは車両アースの間の絶縁抵抗を測
定する装置７４は高圧部６４に設置されている。この絶縁抵抗は図において破線
で示されていて、参照数字７５で表されている。高圧部６４に配置されているこ
れらの部品の基準電位は燃料電池２の正または負の出力２１、２２の電位である
。絶縁抵抗７５はパルス法を使用して測定される。
【００４８】 絶縁の測定時、プロセッサ６９は、測定システムの過渡時間に合わせた特定の
待ち時間が過ぎた後になって始めて測定抵抗の電圧測定値のいくつかを受信し、
低周波数の干渉を最小にするためにこれら測定値を平均化し、その後絶縁抵抗を
計算する。可動装置または車両の運転時、電力供給ユニット６１の出力における
電圧が利用できる場合は、燃料電池２の接地していない回路網の絶縁抵抗は連続
的に測定される。絶縁が許容できないほど劣化した場合は、プロセッサ６９が論
理回路６３を経由してスイッチ２９、３１の切替接点２８、３０を開かせる。
【００４９】 プロセッサ６９までの導線トラックの耐久性を含め、変流器と光カプラの耐久
性を点検するために、変流器３６は、電流源から規定の電流が供給される追加の
巻線を有する。
【００５０】 論理回路６６は組み合わせによる逐次的な性質のハードウェア論理機能を有し
、そして、おそらく記憶機能を有し、したがって入力信号が確実に迅速処理され
る。このことは、可動装置内と可動装置上または車両上、あるいは適当なセンサ
によって知らされる車両乗員に対する危険が生じた場合などの重大な状況におい
て、論理回路６６が非常に迅速にデータを処理し、エコノマイザ４９、５０およ
び５６をそれぞれ経由して適切なメッセージを送り、スイッチング接点２８、３
０および５８をそれぞれ開かせることを意味する。したがって、高圧回路網３に
接続される負荷と共に高圧回路網３からも電圧が取り除かれ、その結果もはや危
険を伴う電圧から生じる危険の可能性はない。
【００５１】 燃料電池回路網内の短絡電流の検出はプロセッサ６９に報告され、また論理回
路６６を通って直ちに引外す、すなわち切替接点２８、３０と、接点が閉じた状
態にあればその接点とを開く結果になる。
【００５２】 上で説明した監視措置とプリント回路基板５１の低圧部６３と高圧部６４への
分割によって、それ単独で高水準の安全が達成される。絶縁抵抗を測定する装置
７４は、さらに詳細には示さない光カプラ・インタフェースを経由してプロセッ
サ６９から制御、作動する。このことはＡ／Ｄ変換器７３および電流センサ３５
にも当てはまる。
【００５３】 低圧部６３の部品の入力と出力はすべて、車両アースおよび１２Ｖ、１４Ｖま
たは２４／２６Ｖ電圧系への短絡に対して耐性があり、許容できない形で安全運
転および車両の安全に悪影響を与えるような短絡が起きた場合は、これら入出力
が信号で伝達されて故障として検出でき、またこれら短絡の場合の信号伝達に加
えて切替接点２８、３０の開放につながる。回路および変換器ないしは変圧器の
事前充電が必要な場合は、接点５８と抵抗器８１ならびに関連する導線トラック
とプラグ・コネクタがあるリレー５７が、ハウジング１９に取り外し可能なよう
に取り付けできる専用ハウジング８０ａ内に設置され、任意選択でハウジング１
９に接続される。
【００５４】 低圧回路網８はハウジング１９内に出線を有するが、このうちの２つだけを７
６、７７で示す。この出線は保護装置７８、７９を有し、その結果短絡にも耐え
られる。各出線はさらに詳細には特定しないプラグ・コネクタ経由で可動装置１
の制御器に接続される。耐短絡性の出線は１２〜１４Ｖ系から制御器までのイン
タフェースを形成する。
【００５５】 ハウジング１９上のプラグ・コネクタはすべてＤＩＮ４００５０によるＩｎｇ
ｒｅｓｓ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｌａｓｓ ＩＰ６７、すなわち活きている
部分との直接接触、ほこりの浸入および水の浸入に対する各保護措置に少なくと
も準拠している。燃料電池および回線回路網３および８に関係する電気変数の監
視のために必要なこれらの構成要素はプリント回路基板５２上に設置されている
。
【００５６】 上で説明したプラグ接点の代わりに、防水式ケーブル・ブッシングを設けるこ
ともできる。しかしながら、プラグ接点は線を簡単に引き抜くことができ、その
結果監視および切替ユニット１６がより迅速に取り外しできるような利点を有す
る。監視および切替ユニット１９の部品は自動車規格に従って設計されている。
【００５７】 ハウジング１９は、さらに詳細には特定しない２つの心出し片、および、２つ
が図２に示されるねじ８２を使用してハウジング２０に取り付けられる。
【００５８】 ハウジング１９がハウジング２０上の心出し片内に挿入されると、プラグ・コ
ネクタ２３、２４が結合される。２つのハウジング１９、２０の間を堅固に連結
することによって燃料電池２と一緒に振動するユニットを形成する中央監視およ
び制御ユニット１８をもたらし、その結果可動装置１または車両において振動に
耐え得る専用の取り付け台がなんら必要なくなる。
【００５９】 導線３２、３３および３７〜４４は、ハウジング１９内の中央配電プリント回
路基板上のヒューズ・ホルダと一緒に配置されることが好ましい。ヒューズのあ
るヒューズ・ホルダはハウジング１９のカバー８３の下に配置される。ヒューズ
の上にもカバーがあり、その結果カバーを開けた場合、余分に追加したカバーを
取り除くまでヒューズとヒューズ・ホルダに触れることはできない。ハウジング
１９は下側から開けられるように可動装置１内または車両上に嵌合することがで
きる。
【００６０】 ハウジング１９は金属または耐性のあるプラスチック、あるいは両方の組み合
わせで構成することができる。低圧線回路網８は、ハウジング１９内またはこの
装置１のある他の個所に図１において破線で表されるヒューズ板８４を有するこ
とができる。ハウジング１９内の配置はすべてのヒューズが中心個所に配置され
るという利点を有する。低圧回路網８のヒューズへ行く線は、図示しないプラグ
・コネクタによって接続することができる。ハウジング１９を取り外した場合、
燃料電池ハウジング２０経由でループになり、プラグ・コネクタを通ってハウジ
ング１９、２０の間を通過する線８５が開路される。この線８５は、線８５を開
路した場合に燃料電池回路遮断器２９、３０を開く論理回路６６に接続される。
【００６１】 プラグ・コネクタ、たとえば４７はハウジング１９の下部の壁内に配置される
。このプラグ・コネクタは防塵かつ防水式にして壁に接続される。カバー８３も
またハウジングの側壁を覆いプラグ・コネクタの領域に開口部を有する。
【００６２】 図４は、高圧線回路網３の電力配電、切替部品およびヒューズのハウジング８
７と監視および切替ユニット８６の一部を形成している制御および評価ユニット
５２が配置されるハウジング８８とを有する中央監視および切替ユニット８６を
示す。図１から図５の部品と同一の物には同じ参照記号を与えている。監視およ
び切替ユニット８６の切替部品、導線トラック、出線および高圧側のヒューズ、
すなわち切替および配電ユニットは一般に図４の参照数字８９で識別される。箱
の形のハウジング８７の一面がその面の全面、または本質的に全面にわたって伸
張するさらに詳細には特定しない開口部を有する。この開口部はトラフ形状、す
なわちＵ字形断面のハウジング８８によって密封することができる。ハウジング
８８の深さは制御および評価ユニット５２のプリント回路基板５２が、ハウジン
グ８７のカバーを形成するハウジング８８の平坦な基板面に平行なハウジング内
部に配置される制御および評価ユニット５２の部品を収納しようとするものであ
る。このハウジング８９の開口部もまた熱遮蔽パネル９０によって覆われている
。プラグ・コネクタ９１、９２および９３、９４はそれぞれハウジング８７およ
び８８の縁に配置される。ハウジング８７、８８がお互いに連結する場合は、プ
ラグ・コネクタ９１および９３はプラグ・コネクタ９２および９４と同じように
お互いに係合する。監視および切替ユニット８６の８９として示されるその部分
内に配置される、制御および評価ユニット５１の電気部品と切替および配電ユニ
ットの電気部品間の結線がプラグ・コネクタ９１、９３を経由して延びている。
【００６３】 高圧線回路網３の出線と各負荷ならびにハイブリッド・バッテリおよび／また
はスーパーキャパシタの間の結線はプラグ・コネクタ９２、９４を経由して通っ
ている。これらの出線回線はハウジング８８内で一方のハウジング壁上のプラグ
・コネクタ９５へ延びている。各線は、さらに詳細には図示しないが端部には適
当なプラグ・コネクタが設置されており、プラグ・コネクタ９５から各負荷およ
びハイブリッド・バッテリへ延びている。ハウジング８８上の別のプラグ・コネ
クタ９６は上で説明した可動装置のセンサに接続する線を切替および監視ユニッ
ト５２の部品に接続するために設けられている。カバーの形態のハウジング８８
を取り外してハウジング８７を開けた場合、各負荷およびハイブリッド・バッテ
リに対する電気結線が遮断され、その結果各負荷は非通電になる。その後はもは
や特別の切断スイッチを動作する必要がない。さらにまた、切替および監視ユニ
ット５２とバッテリ回路遮断器の間の制御線が遮断され、その結果コイル電圧が
ないためにバッテリ回路遮断器の各接点が開く。そこでハウジング８７とハウジ
ング８８の両方の内部にアクセスできるようになり、したがって専用のカバー監
視スイッチは必要なくなる。ハウジング８７は図３に示すようなやり方で燃料電
池ハウジングに接続される。
【００６４】 図５は、結線の面で図４に示す装置とは多少変更した、切替および監視ユニッ
ト９８の切替および配電ユニットの部品を備えたハウジング９７と制御および評
価ユニット５１のプリント回路基板５２が中に配置されている制御および評価ユ
ニット５１用ハウジング９９の形を示す。トラフ形状のハウジング９９は、ハウ
ジング９７が出線を各負荷および／またはハイブリッド・バッテリあるいはスー
パーキャパシタへ延びる線に接続するプラグ・コネクタ１００を下側の縁に含ん
でいるため一方の側が開いたハウジング９７のカバーを形成している。
【００６５】 熱遮蔽パネル１０３がハウジング９７の内部をハウジング９９の内部と分けて
いる。ハウジング９７の開口部の縁とハウジング９９の開口部の縁の間にシール
材１０４が設けられている。一方の面の上に配置されたハウジング９７の側壁に
対してハウジング９７が引っ込めて設けられている一方の面上に、ハウジング９
９が可動装置内のセンサおよび／または信号を送り表示する部品、あるいは他の
バス加入線への線用のプラグ・コネクタ１０５を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 電力を生成する燃料電池を備え、燃料電池から供給される１系統の回路網に接
続される各負荷を備えた可動装置の概略図である。
【図２】 可動装置に設置され燃料電池に取り外し可能に取り付けられた中央監視および
切替ユニットのブロック図である。
【図３】 ハウジングが燃料電池のハウジングに取り付けられた中央監視および切替ユニ
ットの斜視図である。
【図４】 別のハウジングの実施形態を備えた中央監視および切替ユニットの概略断面図
である。
【図５】 さらに別のハウジングの実施形態を備えた中央監視および切替ユニットの概略
断面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年９月１日（２００１．９．１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｌ 11/18 Ｂ６０Ｌ 11/18 Ｇ Ｈ０１Ｍ 8/00 Ｈ０１Ｍ 8/00 Ａ (72)発明者 ブルートバッハー，ラインホルト ドイツ国 Ｄ−73278 シュリーバッハ イン デン ガイゲネッケルン 21 (72)発明者 ゾンターク，アントン ドイツ国 Ｄ−73230 キルヒハイム デ ッティンガー シュトラーセ 48 (72)発明者 ゾンターク，ヨゼフ ドイツ国 Ｄ−73230 キルヒハイム ヴ ァイレレッカー 27 Ｆターム(参考） 5H027 AA02 KK51 MM26 5H115 PA07 PA08 PC06 PG04 PI13 PI15 PI18 PI29 PI30 PO06 PO10 PU08 PV02 PV10 QA03 QA04 QA10 QN03 SE10 TI05 TI06 TO30 TR06 TR19 TR20 TU02 TU20 TW10 TZ03 UB01 UB05 UI34 UI35 UI38

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電力生成を意図した少なくとも１つの燃料電池を有し、電力
    が、燃料電池に接続される高圧回路網内に配置された各電気負荷に配電され、か
    つ少なくとも１つのＤＣ／ＤＣコンバータを経由して高圧線回路網に接続される
    低圧線回路網内に配置される別の各電気負荷、および各負荷に加えて少なくとも
    １つの充電可能なバッテリを含む電気負荷に配電される装置であって、中央監視
    および切替ユニット（１８）が、取り外し可能に燃料電池ハウジング（２０）に
    取り付けることができるハウジング（１９）を有し、各場合において燃料電池（
    ２）の電気出力（２１、２２）または極に接続される導線（２５、３２と２６、
    ３３）がハウジング（１９）の壁内の防塵かつ防水ブッシングおよび取り外し可
    能な接点手段を経由して配置されており、この導線の少なくとも１つ（２５、３
    ２）が回線の経路中に燃料電池回路遮断器（２９）の接点（２８）を有すること
    、少なくとも１つの極にヒューズを設けた出線（３７〜４６）が、この導線（３
    ２、３３）から、取り外し可能な接点手段を備えるハウジング壁（１９）内の防
    塵かつ防水ブッシングまで延びており、そこに燃料電池（２）から電力を供給さ
    れる各負荷からの線が接続されること、低圧線回路網（８）から出る１つの出線
    が、中央監視および切替ユニット（１８）に結合され、燃料電池および電気回線
    回路網（３、８）の各運転状態を検出するセンサに接続される制御および評価ユ
    ニット（５２）まで防塵かつ防水ブッシング経由で延びており、またハウジング
    壁内あるいはハウジング壁上の防塵かつ防水ブッシングおよび簡単に取り外し可
    能な接点手段経由で、この装置の運転状態が検出されるセンサまで延びているこ
    と、および、燃料電池（２）が一度始動し運転の準備が整った状態に達すると制
    御および監視ユニット（５２）が燃料電池回路遮断器（２８）を閉じ、またセン
    サによって計測する運転状態を検出しかつ事前に設定でき、高圧線回路網（３）
    の電力供給を接続するかあるいは切り離さなければならないような重大な運転状
    態に対応して、燃料電池回路遮断器（２８）を開くことを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 制御および監視ユニット（５２）が中央監視および切替ユニ
    ット（１８）の他の部品と一緒にハウジング（１９）の内部に配置されることを
    特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 制御および評価ユニット（５２）がそれ自身のハウジング（
    ８８、９９）内に配置され、このハウジングが、中央監視および切替ユニット（
    ８６、９８）の切替および配電ユニット（８９）が内部に配置されるハウジング
    （８７、９７）上の開口部のカバーとして嵌合されることを特徴とする請求項１
    に記載の装置。
  4. 【請求項４】 制御および評価ユニットのハウジング（８８、９９）が中央
    監視および切替ユニット（８６、９８）の切替および配電ユニット（８９）のそ
    の他の部品を備えるハウジング（８７、９７）と熱的に遮蔽されていることを特
    徴とする前記請求項の少なくとも一項に記載の装置。
  5. 【請求項５】 制御および評価ユニット（５２）がプリント回路基板（５１
    ）を有し、このプリント回路基板は、電子部品が装着され、ハウジング（８８、
    ９９）の内部に配置されており、このハウジングは、トラフ形状のカバーの形態
    であり切替および配電ユニット（８９）の部品を備えたハウジング（８７、９７
    ）の開口部に面した開口部を有することを特徴とする前記請求項の少なくとも一
    項に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記装置が可動式であることを特徴とする前記請求項の少な
    くとも一項に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記装置が自動車の形態であることを特徴とする前記請求項
    の少なくとも一項に記載の装置。
  8. 【請求項８】 防塵かつ防水ブッシングおよび簡単に取り外し可能な接点手
    段がプラグ・コネクタ（２３、２４、４７、５６、５９、７０、７２）であるこ
    とを特徴とする前記請求項の少なくとも一項に記載の装置。
  9. 【請求項９】 制御および評価ユニット（５２）が、水素を生成するか水素
    を貯蔵するかまたは水素を搬送する可動装置のユニット内の漏洩を検出するハウ
    ジングの外部に配置されたガス・センサと、燃料電池電流用センサ（３５）と、
    可動装置と障害物の間の衝突を検出する少なくとも１つのセンサと、電気的に絶
    縁された高圧線回路網（３）の絶縁抵抗測定用装置（７４）と、燃料電池電圧用
    センサと、低圧線回路網（８）の電圧測定用センサとに接続され、安全上の理由
    から望ましくないかまたは許容できない測定値が検出されたときに燃料電池回路
    遮断器（２８）を開くことを特徴とする前記請求項の少なくとも一項に記載の装
    置。
  10. 【請求項１０】 制御および評価ユニット（５２）が、高圧回路網（３）お
    よび低圧回路網（８）の電圧が事前に設定できる上限値を行き過ぎるかまたは下
    限値を下回り、燃料電池の出力電流が事前に設定できる限界値を超え、また高圧
    回路網（３）の絶縁抵抗が事前に設定できる限界値に届かないのをそれぞれ監視
    することを特徴とする請求項９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 可動装置の機械的破壊の場合に、ハウジング（１９）が悪
    影響を受けないかまたは最小限程度の影響しか受けない個所に配置されることを
    特徴とする前記請求項の少なくとも一項に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 制御および評価ユニット（５２）が、ハウジング（１９、
    ８８、９９）内のプリント回路基板（５１）上に配置される集積回路を備えるこ
    とを特徴とする前記請求項の少なくとも一項に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 ハウジング（１９）が取り外されるときに、燃料電池（２
    ）が、燃料電池ハウジング（２０）との接続を切り離すことができる線（８５）
    を介して切られることができることを特徴とする前記請求項の少なくとも一項に
    記載の装置。
  14. 【請求項１４】 ハウジング（１９、８８、９９）および／または燃料電池
    ハウジング（２０）が、ハウジング（１９）の取付部材を燃料電池ハウジング（
    ２０）へ取り付けるための心出し手段またはガイド手段を有することを特徴とす
    る前記請求項の少なくとも一項に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 ハウジング（１９、８８、９９）が、燃料電池ハウジング
    （２０）へねじ込むことができるかまたはラッチ手段によって取り付けることが
    できることを特徴とする前記請求項の少なくとも一項に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 ハウジング（１９、８８、９９）が、燃料電池ハウジング
    （２０）へ堅固に取り付けることができることを特徴とする前記請求項の少なく
    とも一項に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 出線（３７〜４２）内のヒューズの専用ハウジング（３４
    ）が、監視および切替ユニット（１８）のハウジング（１９、８８、９９）内に
    配置されることを特徴とする前記請求項の少なくとも一項に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 高圧線回路網（３）のヒューズがヒューズ・ハウジング内
    に配置され、閉止することのできる開口部を通して監視および切替ユニット（１
    ８）のハウジング（１９）の外から手が届くことを特徴とする請求項１７に記載
    の装置。
  19. 【請求項１９】 監視および切替ユニット（１８）のハウジング（１９）の
    封止可能なカバーの下のプリント回路基板上にヒューズが配置されることを特徴
    とする請求項１７または１８に記載の装置。
  20. 【請求項２０】 可動装置（１）用駆動モータ（５）の変換器が原位置でヒ
    ューズによって保護されることを特徴とする前記請求項の少なくとも一項に記載
    の装置。
  21. 【請求項２１】 ハウジング（１９、８８、９９）が金属で構成されている
    ことを特徴とする前記請求項の少なくとも一項に記載の装置。
  22. 【請求項２２】 ハウジング（１９、８８、９９）がプラスチックで構成さ
    れていることを特徴とする請求項１から２０の少なくとも一項に記載の装置。
  23. 【請求項２３】 ハウジング（１９）が金属部分とプラスチック部分で構成
    されていることを特徴とする請求項１から２０の少なくとも一項に記載の装置。
  24. 【請求項２４】 監視および切替ユニット（１８）のハウジング（１９）が
    、ハウジング・カバーを開けたときに応答して燃料電池回路遮断器（２８、３０
    ）を開く、ハウジング開口部上のスイッチ（７１）またはセンサを有することを
    特徴とする前記請求項の少なくとも一項に記載の装置。
  25. 【請求項２５】 低圧線回路網（８）の回路のヒューズがハウジング（１９
    ）内に配置されていることを特徴とする前記請求項の少なくとも一項に記載の装
    置。
  26. 【請求項２６】 低圧線回路網（８）の回路のヒューズがプリント回路基板
    上のヒューズ・ホルダ内に配置されていることを特徴とする請求項２４または２
    ５に記載の装置。
  27. 【請求項２７】 ＤＣ／ＤＣ変換器（７）の事前充電用部品が、監視および
    切替ユニット（１６）のハウジング（１９）上のハウジング（８０ａ）内に配置
    されることを特徴とする前記請求項の少なくとも一項に記載の装置。
  28. 【請求項２８】 導線（２５、３２と２６、３３）経路中の燃料電池回路遮
    断器（２９、３０）の上流で、手動操作可能な切断スイッチ（２７）がハウジン
    グ（１９、８８、９９）内に配置されていることを特徴とする前記請求項の少な
    くとも一項に記載の装置。
JP2001559725A 2000-02-18 2001-01-27 電力生成用燃料電池を有し電力を負荷に配電する装置 Expired - Fee Related JP4953539B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10006781.6 2000-02-18
DE10006781A DE10006781A1 (de) 2000-02-18 2000-02-18 Vorrichtung mit einer Brennstoffzelle für die Erzeugung elektrischer Energie und mit Verteilung der elektrischen Energie an Verbraucher
PCT/EP2001/000879 WO2001060655A1 (de) 2000-02-18 2001-01-27 Brennstoffzelle und steuerung im lösbaren gehäuse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003523067A true JP2003523067A (ja) 2003-07-29
JP4953539B2 JP4953539B2 (ja) 2012-06-13

Family

ID=7631027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001559725A Expired - Fee Related JP4953539B2 (ja) 2000-02-18 2001-01-27 電力生成用燃料電池を有し電力を負荷に配電する装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7057306B2 (ja)
EP (1) EP1255660B1 (ja)
JP (1) JP4953539B2 (ja)
DE (2) DE10006781A1 (ja)
WO (1) WO2001060655A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101828130B1 (ko) * 2014-11-14 2018-02-09 도요타지도샤가부시키가이샤 연료 전지 시스템
JP2018038258A (ja) * 2016-09-02 2018-03-08 ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトＤｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ． Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ 自動車用の電気配線網
JP7487152B2 (ja) 2021-07-05 2024-05-20 株式会社豊田自動織機 燃料電池ユニット

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3893965B2 (ja) * 2001-12-13 2007-03-14 トヨタ自動車株式会社 電気式自動車
DE10210665C1 (de) * 2002-03-12 2003-06-18 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung zur Verteilung von elektrischer Energie und Verfahren zur Energieverteilungsüberwachung
DE10249437A1 (de) * 2002-10-24 2004-06-24 Daimlerchrysler Ag Anordnung eines Stromerzeugungssystems in einem Elektrofahrzeug und Verfahren zur Montage bzw. zum Einbau des Stromerzeugungssystems in das Elektrofahrzeug
JP3903921B2 (ja) * 2003-01-10 2007-04-11 日産自動車株式会社 電源システム
US20050007144A1 (en) * 2003-05-15 2005-01-13 Freeman Norman A. Fuel cell testing system having an energy conversion system for providing a useful output
US8613297B2 (en) 2003-07-29 2013-12-24 Societe Bic Fuel supply systems having operational resistance
US7950482B2 (en) * 2005-02-28 2011-05-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system and vehicle using fuel cell
US7862944B2 (en) * 2005-07-13 2011-01-04 Gm Global Technology Operations, Inc. Method for detection and diagnosis of isolation faults in fuel cell hybrid vehicles
US20070083298A1 (en) * 2005-09-28 2007-04-12 Pierce James R Mobile computing device with modular expansion features
JP4993256B2 (ja) * 2006-01-31 2012-08-08 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
DE102006007960A1 (de) * 2006-02-21 2007-09-06 Volkswagen Ag Fahrzeugmotor-Steuervorrichtung für einen Elektro-Fahrzeugmotor
DE102006016454A1 (de) * 2006-04-07 2007-10-11 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes eines Kraftfahrzeuges mit einer Brennstoffzelle
DE102006016453A1 (de) * 2006-04-07 2007-10-11 Bayerische Motoren Werke Ag Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Bordnetz mit Akkumulator und Brennstoffzelle
JP4702155B2 (ja) * 2006-04-14 2011-06-15 トヨタ自動車株式会社 電源装置および電源装置の制御方法
US20090305101A1 (en) * 2006-04-28 2009-12-10 Werner Belschner Fuel Cell Apparatus Having a Current Sensor and a Current Sensor for a Fuel Cell Apparatus
EP1894768B1 (de) * 2006-08-30 2018-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Gleichstromversorgungseinrichtung mit mehreren elektrisch in Serie geschalteten Brennstoffzellen sowie Verfahren zu deren Netzzuschaltung bzw. Netzabschaltung
DE102007003503A1 (de) * 2007-01-24 2008-07-31 Daimler Ag Sicherungseinrichtung für Brennstoffzellen
US7564248B2 (en) * 2007-03-12 2009-07-21 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for monitoring fuel cells
JP4946684B2 (ja) * 2007-07-13 2012-06-06 トヨタ自動車株式会社 移動体
DE102008020762A1 (de) * 2008-04-18 2009-10-22 Heliocentris Energiesysteme Gmbh Brennstoffzellensystem
US20110218698A1 (en) * 2010-03-04 2011-09-08 International Truck Intellectual Property Company, Llc Hybrid high voltage isolation contactor control
DE102010019371A1 (de) * 2010-05-05 2011-11-10 Volkswagen Ag Batterieeinheit
FR2963500B1 (fr) * 2010-08-02 2012-09-21 Michelin Soc Tech Dispositif de connexion comprenant une unite de controle, coffre a batterie comprenant un tel dispositif de connexion et procede de controle d'un tel coffre a batterie.
JP5819602B2 (ja) * 2010-11-29 2015-11-24 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 地絡検出装置、地絡検出方法、太陽光発電システム、及び地絡検出プログラム
JP2012210126A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Denso Corp 電力供給装置
EP2706601A4 (en) * 2011-05-02 2015-01-07 Toyota Motor Co Ltd FUEL CELL SYSTEM
DE102012008680A1 (de) * 2012-04-28 2013-10-31 Audi Ag Fahrzeug und Verfahren zum sicheren Abschalten von hochspannungserzeugenden Einrichtungen bei einem Unfall
US9185822B2 (en) 2012-06-11 2015-11-10 Honeywell International, Inc. Thermal dissipation techniques for multi-sensory electromechanical products packaged in sealed enclosures
KR102285353B1 (ko) * 2012-11-09 2021-08-03 토마스 피. 벤툴렛 본질적으로 안전한 모바일 디바이스에 대한 시스템 및 방법
JP5883405B2 (ja) * 2013-02-20 2016-03-15 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド 通電範囲の制御方法および携帯式電子機器
FR3010960B1 (fr) * 2013-09-23 2017-01-27 Cassidian Sas Procede et systeme de gestion de l'energie a bord d'un vehicule
DE102014210280B4 (de) * 2014-05-30 2021-02-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Schaltungsanordnung, Schaltungsanordnung
DE102014017953A1 (de) * 2014-12-05 2016-06-09 Daimler Ag Brennstoffzellenvorrichtung
JP6397757B2 (ja) * 2014-12-26 2018-09-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 電源装置
DE102015201881A1 (de) 2015-02-04 2016-08-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektrische Verbindungseinrichtung
JP6670480B2 (ja) * 2017-02-23 2020-03-25 トヨタ自動車株式会社 燃料電池車両
JP6855976B2 (ja) * 2017-08-14 2021-04-07 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システムの制御装置
DE102018213912A1 (de) 2018-08-17 2020-02-20 Audi Ag Brennstoffzellenvorrichtung und Verfahren zur Überwachung und baulichen Anpassung einer Brennstoffzellenvorrichtung
FR3092794B1 (fr) * 2019-02-15 2021-02-26 Alstom Transp Tech Procédé et système de gestion de l’énergie embarquée à bord d’un véhicule de transport à propulsion autonome et véhicule de transport correspondant
DE102019128436B3 (de) * 2019-10-22 2020-10-29 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Demontierbarer Zell-Controller mit Mediendichtung
DE102020129075A1 (de) 2020-11-04 2022-05-05 Eugen Forschner Gmbh Zweiteilige interlock-verbindungsanordnung und gehäuse-deckel-system mit einer zweiteiligen interlock-verbindungsanordnung
DE102021205802A1 (de) 2021-01-22 2022-07-28 Cellcentric Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur elektrischen Verschaltung eines Brennstoffzellenstapels und einer Hochvoltbatterie
DE102021000940A1 (de) 2021-02-22 2022-08-25 Cellcentric Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Energieverteilung
DE102021203032A1 (de) * 2021-03-26 2022-09-29 Mahle International Gmbh Thermomanagement-Modul und Betriebsverfahren
WO2022258683A2 (de) 2021-06-09 2022-12-15 Cellcentric Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur elektrischen verschaltung eines brennstoffzellenstapels und einer hochvoltbatterie

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5053634A (en) * 1988-07-25 1991-10-01 Sawafuji Electric Co., Ltd. Waterproofing device for control circuit used in outboard engines
EP0633158A1 (de) * 1993-07-08 1995-01-11 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zum Starten eines Brennstoffzellen-Fahrzeugs
WO1999046140A1 (de) * 1998-03-11 1999-09-16 Daimlerchrysler Hybrid-antriebskonzept für brennstoffzellen-fahrzeuge

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2129237B (en) * 1982-10-21 1986-06-25 Westinghouse Electric Corp Fuel cell protection circuits
FR2651915B1 (fr) * 1989-09-13 1991-11-08 Merlin Gerin Disjoncteur statique ultra-rapide a isolement galvanique.
JP3391526B2 (ja) * 1993-05-12 2003-03-31 本田技研工業株式会社 電気自動車用ブレーカ装置
JP3608017B2 (ja) * 1996-07-22 2005-01-05 トヨタ自動車株式会社 電源システム
DE29612042U1 (de) * 1996-07-10 1996-09-05 Siemens Ag Steuerbaustein für ein Relais und dessen Anordnung mit einem Relais
DE19827880C1 (de) * 1998-06-23 1999-12-23 Dbb Full Cell Engines Gmbh Schaltungsanordnung für ein Brennstoffzellenverbundsystem und Verfahren zum Betreiben einer solchen Schaltungsanordnung
DE19829777A1 (de) * 1998-07-03 2000-01-05 Abb Patent Gmbh DC/DC-Konverter
DE19948632B4 (de) * 1999-10-08 2005-08-11 Siemens Ag Aktoreinheit mit einem Grundaktor, einem Zusatzaktor und einer Ansteuereinheit
DE19950008A1 (de) * 1999-10-18 2001-04-26 Xcellsis Gmbh Verfahren und Anordnung zum Steuern des Schaltzustands einer Schaltverbindung zwischen den elektrischen Ausgängen einer in einer mobilen Vorrichtung angeordneten Brennstoffzelle und einem in der mobilen Vorrichtung angeordneten isolierten elektrischen Netz
DE19954306B4 (de) * 1999-11-11 2004-09-02 Ballard Power Systems Ag Vorrichtung zur elektrischen Energieerzeugnung mit einer Brennstoffzelle in einem Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5053634A (en) * 1988-07-25 1991-10-01 Sawafuji Electric Co., Ltd. Waterproofing device for control circuit used in outboard engines
EP0633158A1 (de) * 1993-07-08 1995-01-11 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zum Starten eines Brennstoffzellen-Fahrzeugs
WO1999046140A1 (de) * 1998-03-11 1999-09-16 Daimlerchrysler Hybrid-antriebskonzept für brennstoffzellen-fahrzeuge

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101828130B1 (ko) * 2014-11-14 2018-02-09 도요타지도샤가부시키가이샤 연료 전지 시스템
US10479178B2 (en) 2014-11-14 2019-11-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system
JP2018038258A (ja) * 2016-09-02 2018-03-08 ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトＤｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ． Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ 自動車用の電気配線網
JP7487152B2 (ja) 2021-07-05 2024-05-20 株式会社豊田自動織機 燃料電池ユニット

Also Published As

Publication number Publication date
DE10006781A1 (de) 2002-03-14
DE50106582D1 (de) 2005-07-28
US20030137193A1 (en) 2003-07-24
JP4953539B2 (ja) 2012-06-13
WO2001060655A1 (de) 2001-08-23
EP1255660B1 (de) 2005-06-22
EP1255660A1 (de) 2002-11-13
US7057306B2 (en) 2006-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4953539B2 (ja) 電力生成用燃料電池を有し電力を負荷に配電する装置
US7709977B2 (en) Method and arrangement for controlling a switching connection between the electrical outputs of a fuel cell and an isolated electrical network
US8199449B2 (en) Method and a device for monitoring high-voltage connections of a hybrid vehicle
US9272626B2 (en) Devices and methods for the safe driving, charging and energy recovery operation of an electric vehicle
US7109604B2 (en) Device for distributing electrical energy and method for monitoring the distribution of energy
JP4507903B2 (ja) インタロック装置
EP2801836B1 (en) Leak detector, and leak detection method for electric vehicle
US6746250B2 (en) Connection for a distribution network
JP2006327251A (ja) 電源回路開閉装置
JP2004112902A (ja) 高電圧機器収納箱および高電圧コネクタ
US20140339892A1 (en) Disconnection unit for disconnecting a battery from a power system and a motor vehicle having a lithium-ion battery
CN104768861A (zh) 安全装置、电梯系统、变频器以及监测电梯系统中电气安全的方法
US9085240B2 (en) High voltage module with circuit breaker for motor vehicles
KR20120037155A (ko) 저전압 및 고전압 통합 전압 분배 장치
CN102398524B (zh) 一种用于电动车的电力管理装置
US20140015311A1 (en) Contact arrangement for safe disconnection of a power supply in a vehicle
JP5104520B2 (ja) 電動車両の充電装置
JP2009189076A (ja) キュービクル式高圧受電設備および点検時電源供給設備
CN112020258B (zh) 用于可电力驱动的车辆的驱动装置以及车辆
CN113675938A (zh) 无人机用高集成度的综合电气控制盒及无人机电气控制方法
KR20190055177A (ko) 전기 에너지 저장 장치의 충전을 위한 컨버터, 전기 구동 시스템, 및 방법
WO2008040054A1 (en) A control circuit
CN111196159A (zh) 一种低压维修开关装置、控制方法及车辆
KR101131735B1 (ko) 차량용 고전압 정션박스
EP3618141A1 (en) Location of fuses in a battery storage system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110524

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110818

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110825

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110923

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120221

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120313

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150323

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees