JP2006278297A - Voltage transformer, fuel cell power generation system, and power generation method - Google Patents

Voltage transformer, fuel cell power generation system, and power generation method Download PDF

Info

Publication number
JP2006278297A
JP2006278297A JP2005100259A JP2005100259A JP2006278297A JP 2006278297 A JP2006278297 A JP 2006278297A JP 2005100259 A JP2005100259 A JP 2005100259A JP 2005100259 A JP2005100259 A JP 2005100259A JP 2006278297 A JP2006278297 A JP 2006278297A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
voltage conversion
circuit
water
water temperature
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.)
Withdrawn
Application number
JP2005100259A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunihiro Sato
国広 佐藤
Yasuhiro Murai
康弘 村井
Kuninori Tanaka
邦典 田中
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.)
Nissan Motor Co Ltd
TDK Corp
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
TDK Corp
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 Nissan Motor Co Ltd, TDK Corp filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2005100259A priority Critical patent/JP2006278297A/en
Publication of JP2006278297A publication Critical patent/JP2006278297A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voltage transformer, a fuel cell power generation system, and a power generation method capable of starting the fuel cell in a short time without making the structure complicated and even at low temperatures. <P>SOLUTION: A DC-DC converter 5 (a first and a second voltage transforming circuits 51, 52) is provided adjacently at least at one side of a water tank 2 or a water passage WL. A water temperature detecting circuit 53 in the DC-DC converter 5 detects water temperatures in these parts. When the detected water temperature T is in lower water temperature state than a prescribed water temperature level (reference water temperature Tc), while keeping the increase of output current Iout in permitted state, these first and second voltage transforming circuits 51, 52 are mutually and periodically operated (alternately operated) so that only one voltage transforming circuit, out of the first and second voltage transforming circuits 51, 52, may be selectively operated. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば燃料電池自動車に好適に用いられる電圧変換装置、燃料電池発電システムおよび発電方法に関する。   The present invention relates to a voltage conversion device, a fuel cell power generation system, and a power generation method that are suitably used in, for example, a fuel cell vehicle.

近年、燃料電池を動力源とする燃料電池自動車の開発が活発に行われている。この燃料電池は、例えば水素などの燃料ガスと例えば酸素などの酸化剤ガスとを反応させることにより、発電させるものである。また、これら燃料ガスおよび酸化剤ガスは、例えば燃料電池スタック内においてイオン伝導性膜を挟んで配置された2つ電極に、それぞれ供給されるようになっている。   In recent years, development of fuel cell vehicles using fuel cells as a power source has been actively conducted. This fuel cell generates power by reacting a fuel gas such as hydrogen with an oxidant gas such as oxygen. Further, the fuel gas and the oxidant gas are supplied to, for example, two electrodes arranged with an ion conductive membrane interposed in the fuel cell stack, for example.

一般に、燃料ガスおよび酸化剤ガスにはそれぞれ、イオン伝導成膜の劣化に起因して反応が起こらなくなるのを防止するため、水蒸気が混合されるようになっている。このように、燃料電池を用いた発電システムにおいては、水の供給が必要となる。そのため、一般にはこれらのガスを加湿する水タンクが設けられ、燃料電池スタックに水が供給されるようになっている。   In general, each of the fuel gas and the oxidant gas is mixed with water vapor in order to prevent the reaction from occurring due to the deterioration of the ion conductive film. Thus, in a power generation system using a fuel cell, it is necessary to supply water. Therefore, in general, a water tank for humidifying these gases is provided, and water is supplied to the fuel cell stack.

ここで、低温下で(例えば、寒冷地や冬場などに)燃料電池自動車を始動させる場合、水タンクや、この水タンクと燃料電池スタックとの間を循環させる水経路における水分が凍結してしまい、発電ができなくなってしまうことがある。そこで従来は、ヒータなどの加熱手段を用いて水分を解凍させるようにしていたが、解凍するのに時間がかかることから、燃料電池が発電できるようになるまで、すなわち燃料電池自動車が始動できるようになるまでには、長時間を要していた。   Here, when starting a fuel cell vehicle at a low temperature (for example, in a cold region or in winter), water in the water tank or the water path circulating between the water tank and the fuel cell stack is frozen. , You may not be able to generate electricity. In the past, moisture was defrosted using a heating means such as a heater. However, since it takes time to defrost, the fuel cell vehicle can be started until the fuel cell can generate power, that is, the fuel cell vehicle can be started. It took a long time to become.

そこで、燃料電池自動車が短時間で始動できるようにするため、例えば特許文献1には、上記した水タンクとは別に容量が小さく加熱機能または保温機能を備えた予備タンクを設け、低温での始動時にはヒータによって予備タンク内の水分を解凍させ、燃料電池へ供給するようにした技術が開示されている。   Therefore, in order to enable the fuel cell vehicle to start in a short time, for example, Patent Document 1 is provided with a spare tank having a small capacity and a heating function or a heat retaining function in addition to the water tank described above. In some cases, a technique has been disclosed in which moisture in a reserve tank is thawed by a heater and supplied to a fuel cell.

特開2000−149970号公報JP 2000-149970 A

ところで、このような加熱手段としてのヒータは、一般にDC−DCコンバータによって駆動されることで、発熱するようになっている。このDC−DCコンバータは、直流の入力電圧をスイッチング素子よりなるスイッチング回路によってパルス電圧に変換したのち、このパルス電圧をトランスによって降圧または昇圧し、このトランスの出力電圧を整流回路および平滑回路等によって再び直流電圧に変換するという機能を有する、電圧変換装置である。   By the way, the heater as such a heating means generally generates heat by being driven by a DC-DC converter. In this DC-DC converter, a DC input voltage is converted into a pulse voltage by a switching circuit composed of a switching element, and then the pulse voltage is stepped down or boosted by a transformer, and the output voltage of the transformer is converted by a rectifier circuit, a smoothing circuit, or the like. It is a voltage conversion device having a function of converting again into a DC voltage.

ここで、上記特許文献1では、予備タンクの容量が小さいとはいえ、やはりヒータによって加熱しなければならならず、短時間で始動できるようにするには、ヒータを多数設けたり、大型化したりする必要が生じる。したがって、このDC−DCコンバータも多数設けたり大型化したりすることで、大電力化する必要が生じる。また、上記特許文献1では、新たに加熱機能や保温機能を備えた予備タンクを設ける必要がある。   Here, in Patent Document 1, although the capacity of the spare tank is small, it must still be heated by a heater, and in order to be able to start in a short time, a large number of heaters are provided or the size is increased. Need to do. Therefore, it is necessary to increase the power by providing a large number of DC-DC converters or increasing the size thereof. Moreover, in the said patent document 1, it is necessary to provide the reserve tank provided with the heating function and the heat retention function newly.

ところが、このように新たに予備タンクを設けたり、ヒータを増加または大型化(DC−DCコンバータを増加または大型化)したりした場合、自動車全体の重量が増加し、燃費が悪化しまうこととなる。また、部品点数の増加や各部品の大型化などにより、製造コストが高くなってしまうことにもなる。   However, when a spare tank is newly provided or the heater is increased or increased in size (DC-DC converter is increased or increased in size), the weight of the entire vehicle increases and fuel consumption deteriorates. . In addition, the manufacturing cost increases due to an increase in the number of parts and an increase in the size of each part.

このように、従来の技術では、低温下においても短時間で始動させることが可能な燃料電池発電システムを簡易に構築するのが困難であった。   Thus, with the conventional technology, it has been difficult to easily construct a fuel cell power generation system that can be started in a short time even at low temperatures.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、構成を複雑化することなく、低温下においても燃料電池を短時間に始動させることが可能な電圧変換装置、燃料電池発電システムおよび発電方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a voltage conversion device and a fuel cell power generation system capable of starting a fuel cell in a short time even at a low temperature without complicating the configuration. And providing a power generation method.

本発明の電圧変換装置は、燃料電池と、水を貯蔵する水タンクと、これら燃料電池と水タンクとの間で水を循環させる水経路とを含んで構成された燃料電池発電システムに対して適用され、燃料電池から供給された電圧を変換するものであって、水タンクまたは水経路の少なくとも一方における水の温度を検出する温度検出手段と、その少なくとも1つが、電界効果型トランジスタを有すると共に水タンクまたは水経路の少なくとも一方に隣在するようにして構成され、それぞれが燃料電池から供給された入力電圧を異なる電圧の出力電圧に変換する複数の電圧変換回路と、温度検出手段によって検出された検出水温が所定の基準水温よりも高い高水温状態のときには複数の電圧変換回路を並列動作させる一方、検出水温が基準水温よりも低い低水温状態のときには、複数の電圧変換回路のうち、電界効果型トランジスタを有している電圧変換回路を含む一部の電圧変換回路が選択的に動作するように、複数の電圧変換回路を制御する制御回路とを備えたものである。   The voltage converter of the present invention is a fuel cell power generation system configured to include a fuel cell, a water tank for storing water, and a water path for circulating water between the fuel cell and the water tank. Applied to convert the voltage supplied from the fuel cell, the temperature detecting means for detecting the temperature of water in at least one of the water tank and the water path, and at least one of which has a field effect transistor and A plurality of voltage conversion circuits configured to be adjacent to at least one of a water tank or a water path, each of which converts an input voltage supplied from a fuel cell into an output voltage of a different voltage, and are detected by temperature detection means. When the detected water temperature is higher than the predetermined reference water temperature, multiple voltage conversion circuits are operated in parallel, while the detected water temperature is lower than the reference water temperature. Controls multiple voltage conversion circuits so that some voltage conversion circuits, including voltage conversion circuits having field-effect transistors, are selectively operated among the multiple voltage conversion circuits during low water temperature conditions And a control circuit.

本発明の電圧変換装置では、水タンクまたは水経路の少なくとも一方において、水の温度が検出される。そして得られた検出水温と所定の基準水温との比較により、これらの部位が高水温状態であるか、あるいは低水温状態であるかが判断される。検出水温が基準水温よりも低い低水温状態のときには、複数の電圧変換回路のうちの一部の電圧変換回路が選択的に動作し、この一部の電圧変換回路に対して回路電流が集中する。この一部の電圧変換回路には、電界効果型トランジスタを有する電圧変換回路が含まれることから、この電界効果型トランジスタにおいて、電流集中に起因した電力損失の増加が生じ、これにより素子における発熱量も増加する。したがって、この一部の電圧変換回路内の電界効果型トランジスタにおいて発熱量が増加し、さらにこの一部の電圧変換回路が上記水タンクまたは水経路の少なくとも一方に隣在していることから、これらの部位に伝導する熱量も増加し、水温が上昇する。   In the voltage converter of the present invention, the temperature of water is detected in at least one of the water tank and the water path. Then, by comparing the obtained detected water temperature with a predetermined reference water temperature, it is determined whether these portions are in a high water temperature state or a low water temperature state. When the detected water temperature is a low water temperature state lower than the reference water temperature, some voltage conversion circuits of the plurality of voltage conversion circuits are selectively operated, and the circuit current is concentrated on the some voltage conversion circuits. . Since some of the voltage conversion circuits include a voltage conversion circuit having a field effect transistor, an increase in power loss due to current concentration occurs in the field effect transistor, thereby generating a heat generation amount in the element. Will also increase. Therefore, the amount of heat generated in the field effect transistors in the partial voltage conversion circuit is increased, and further, the partial voltage conversion circuit is adjacent to at least one of the water tank or the water path. The amount of heat conducted to the part increases, and the water temperature rises.

本発明の電圧変換装置では、上記制御回路が、低水温状態のとき、上記一部の電圧変換回路の出力過電流垂下点が高水温状態のときの出力過電流垂下点よりも大きくなるように設定するようにすることが可能である。   In the voltage converter of the present invention, when the control circuit is in a low water temperature state, the output overcurrent droop point of the some voltage conversion circuits is larger than the output overcurrent droop point in the high water temperature state. It is possible to set it.

本発明の電圧変換装置では、上記制御回路が、低水温状態のとき、上記一部の電圧変換回路のうちの一の電圧変換回路のみが選択的に動作するように、各電圧変換回路を互いに周期的動作させるようにすることが好ましい。このように構成した場合、回路電流が常に一の電圧変換回路のみに集中し、より集中の度合いが高まることから、電界効果型トランジスタにおける電力損失の増加量が、2つの電力変換回路を同時に動作させた場合よりも大きくなり、素子における発熱量がより増加する。   In the voltage conversion device of the present invention, when the control circuit is in a low water temperature state, the voltage conversion circuits are connected to each other so that only one of the voltage conversion circuits is selectively operated. It is preferable to operate periodically. When configured in this way, the circuit current is always concentrated on only one voltage conversion circuit, and the degree of concentration increases, so the amount of increase in power loss in the field effect transistor operates two power conversion circuits simultaneously. The amount of heat generated in the element is further increased.

本発明の電圧変換装置では、上記複数の電圧変換回路が、いずれも上記電界効果型トランジスタを有すると共に水タンクまたは水経路の少なくとも一方に隣在しているように構成することが好ましい。このように構成した場合、各電圧変換回路において電界効果型トランジスタの割合が増えることから、全体として電力損失の増加量がより大きくなり、装置全体の発熱量もより増加する。   In the voltage conversion device of the present invention, it is preferable that each of the plurality of voltage conversion circuits has the field effect transistor and is adjacent to at least one of the water tank or the water path. When configured in this manner, the ratio of field effect transistors increases in each voltage conversion circuit, so that the amount of increase in power loss as a whole increases and the amount of heat generated by the entire device also increases.

本発明の電圧変換装置では、上記電圧変換回路が、入力電圧をスイッチングすることにより交流電圧を生成するスイッチング素子と、このスイッチング素子により生成された交流電圧を変圧する変圧器と、この変圧器により変圧された交流電圧を整流する整流素子を含むと共にこの整流素子に基づいて出力電圧を生成する出力回路とを有するように構成することが可能である。この場合において、スイッチング素子または整流素子の少なくとも一方を、上記電界効果型トランジスタであるように構成してもよく、両者を電界効果型トランジスタとすることが好ましい。このように構成した場合、各電圧変換回路において電界効果型トランジスタの割合が増えることから、全体として電力損失の増加量がより大きくなり、装置全体の発熱量もより増加する。   In the voltage conversion device of the present invention, the voltage conversion circuit includes a switching element that generates an alternating voltage by switching an input voltage, a transformer that transforms the alternating voltage generated by the switching element, and the transformer. It is possible to include a rectifying element that rectifies the transformed AC voltage and an output circuit that generates an output voltage based on the rectifying element. In this case, at least one of the switching element or the rectifying element may be configured to be the above-mentioned field effect transistor, and it is preferable that both of them are field effect transistors. When configured in this manner, the ratio of field effect transistors increases in each voltage conversion circuit, so that the amount of increase in power loss as a whole increases and the amount of heat generated by the entire device also increases.

本発明の電圧変換装置では、上記温度検出手段は、例えばサーミスタを含んで構成することが可能である。   In the voltage converter of the present invention, the temperature detecting means can be configured to include, for example, a thermistor.

本発明の燃料電池発電システムは、燃料電池と、水を貯蔵する水タンクと、これら燃料電池と水タンクとの間で水を循環させる水経路と、水タンクまたは水経路の少なくとも一方における水の温度を検出する温度検出手段と、その少なくとも1つが、電界効果型トランジスタを有すると共に水タンクまたは水経路の少なくとも一方に隣在するようにして構成され、それぞれが燃料電池から供給された入力電圧を異なる電圧の出力電圧に変換する複数の電圧変換回路と、温度検出手段によって検出された検出水温が所定の基準水温よりも高い高水温状態のときには複数の電圧変換回路を並列動作させる一方、検出水温が基準水温よりも低い低水温状態のときには、複数の電圧変換回路のうち、電界効果型トランジスタを有している電圧変換回路を含む一部の電圧変換回路が選択的に動作するように、複数の電圧変換回路を制御する制御回路とを備えたものである。   The fuel cell power generation system of the present invention includes a fuel cell, a water tank for storing water, a water path for circulating water between the fuel cell and the water tank, and water in at least one of the water tank and the water path. The temperature detection means for detecting the temperature and at least one of them has a field effect transistor and is arranged adjacent to at least one of the water tank or the water path, each of which receives the input voltage supplied from the fuel cell. A plurality of voltage conversion circuits that convert output voltages of different voltages and a plurality of voltage conversion circuits that operate in parallel when the detected water temperature detected by the temperature detection means is at a high water temperature higher than a predetermined reference water temperature, while the detected water temperature When the water temperature is lower than the reference water temperature, a voltage conversion circuit having a field effect transistor among the plurality of voltage conversion circuits As part of the voltage converter circuit operates selectively including one in which a control circuit for controlling the plurality of voltage conversion circuit.

本発明の発電方法は、燃料電池と、水を貯蔵する水タンクと、これら燃料電池と水タンクとの間で水を循環させる水経路とを含んで構成された燃料電池発電システムに対して適用されるものであって、水タンクまたは水経路の少なくとも一方における水の温度を検出して検出水温を求め、その少なくとも1つが、電界効果型トランジスタを有すると共に水タンクまたは水経路の少なくとも一方に隣在するようにして構成され、それぞれが燃料電池から供給された入力電圧を異なる電圧の出力電圧に変換する複数の電圧変換回路を構成し、上記検出水温が所定の基準水温よりも高い高水温状態のときには複数の電圧変換回路を並列動作させる一方、検出水温が基準水温よりも低い低水温状態のときには、複数の電圧変換回路のうち、電界効果型トランジスタを有している電圧変換回路を含む一部の電圧変換回路を選択的に動作させるようにしたものである。   The power generation method of the present invention is applied to a fuel cell power generation system including a fuel cell, a water tank for storing water, and a water path for circulating water between the fuel cell and the water tank. And detecting a temperature of water in at least one of the water tank or the water path to obtain a detected water temperature, at least one of which has a field effect transistor and adjacent to at least one of the water tank or the water path. A plurality of voltage conversion circuits configured to convert the input voltage supplied from the fuel cell into an output voltage of a different voltage, and the detected water temperature is higher than a predetermined reference water temperature. While the plurality of voltage conversion circuits are operated in parallel when the detected water temperature is a low water temperature state lower than the reference water temperature, of the plurality of voltage conversion circuits, the field effect type Is obtained so as to selectively operate a portion of the voltage converter circuit including a voltage conversion circuit having a transistor.

本発明の電圧変換装置、燃料電池発電システムまたは発電方法によれば、電界効果型トランジスタを有している電圧変換回路を含む一部の電圧変換回路を水タンクまたは水経路の少なくとも一方に隣在させると共にこれらの部位での水温を検出し、低水温状態と判断されたときにはこの一部の電圧変換回路を選択的に動作させるようにしたので、この一部の電圧変換回路に対して回路電流を集中させ、電界効果型トランジスタにおける発熱量を増加させることにより水温を上昇させることができるので、構成を複雑化することなくとも、低温下において燃料電池を短時間に始動させることが可能となる。   According to the voltage conversion device, the fuel cell power generation system, or the power generation method of the present invention, a part of the voltage conversion circuit including the voltage conversion circuit having the field effect transistor is adjacent to at least one of the water tank and the water path. In addition, the water temperature at these parts is detected, and when it is determined that the water temperature is low, the partial voltage conversion circuit is selectively operated. Since the water temperature can be increased by concentrating the temperature and increasing the amount of heat generated in the field-effect transistor, the fuel cell can be started at a low temperature in a short time without complicating the configuration. .

以下、本発明を実施するための最良の形態(以下、単に実施の形態という。)について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as an embodiment) will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態に係る燃料電池発電システムの全体構成を表すものである。この燃料電池発電システムは、燃料電池1で生成された電力をDC−DCコンバータ5およびインバータ7に供給することで、DC−DCコンバータ5の負荷およびモータ8に対する駆動を行うものである。なお、本発明の一実施の形態に係る発電方法は、本実施の形態に係る燃料電池発電システムによって具現化されるので、以下、併せて説明する。   FIG. 1 shows the overall configuration of a fuel cell power generation system according to an embodiment of the present invention. In this fuel cell power generation system, power generated by the fuel cell 1 is supplied to the DC-DC converter 5 and the inverter 7 to drive the load of the DC-DC converter 5 and the motor 8. The power generation method according to an embodiment of the present invention is embodied by the fuel cell power generation system according to the present embodiment, and will be described below.

この燃料電池発電システムは、燃料電池1と、水タンク2と、二次電池3と、DC−DCコンバータ4(第1のDC−DCコンバータ)と、DC−DCコンバータ5(第2のDC−DCコンバータ)と、このDC−DCコンバータ5の負荷であるヒータ61、補機用バッテリ62および補機63と、インバータ7と、モータ8とを備えている。   This fuel cell power generation system includes a fuel cell 1, a water tank 2, a secondary battery 3, a DC-DC converter 4 (first DC-DC converter), and a DC-DC converter 5 (second DC- DC converter), a heater 61 that is a load of the DC-DC converter 5, an auxiliary battery 62 and an auxiliary machine 63, an inverter 7, and a motor 8.

燃料電池1は、例えば図示しない水素(H2)などの燃料ガスと例えば図示しない酸素(O2)などの酸化剤ガスとの反応に基づいて発電するものである。また、これら燃料ガスおよび酸化剤ガスは、例えば図示しない燃料電池スタック内において、図示しないイオン伝導性膜を挟んで配置された2つ電極にそれぞれ供給されるようになっている。また、この燃料電池1には、水タンク2から水経路WLを介して、水が供給されるようになっている。この燃料電池1へ供給される水は、燃料ガスおよび酸化剤ガスを加湿し、イオン伝導性膜の劣化に起因して反応が起こらなくなるのを防止するために用いられる。このようにして燃料電池1で生成された電力は、DC−DCコンバータ5およびインバータ7へ供給される。 The fuel cell 1 generates power based on a reaction between a fuel gas such as hydrogen (H 2 ) (not shown) and an oxidant gas such as oxygen (O 2 ) (not shown). Further, these fuel gas and oxidant gas are supplied to, for example, two electrodes arranged with an ion conductive membrane (not shown) sandwiched in a fuel cell stack (not shown). Further, water is supplied to the fuel cell 1 from the water tank 2 through the water path WL. The water supplied to the fuel cell 1 is used for humidifying the fuel gas and the oxidant gas and preventing the reaction from occurring due to the deterioration of the ion conductive membrane. The electric power generated by the fuel cell 1 in this way is supplied to the DC-DC converter 5 and the inverter 7.

二次電池3は、この燃料電池発電システムの始動時に用いられ、燃料電池1が始動するまでの間の補助電源として機能するものである。二次電池3は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、または電気二重層コンデンサなどにより構成される。また、この二次電池3から供給された電圧は、DC−DCコンバータ4によって電圧変換されると共に安定化され、DC−DCコンバータ5およびインバータ7へ供給される。このようにして燃料電池発電システムの始動時には、燃料電池1の代わりに二次電池3からDC−DCコンバータ4を介してDC−DCコンバータ5およびインバータ7へ電力が供給されるようになっている。   The secondary battery 3 is used when starting the fuel cell power generation system and functions as an auxiliary power source until the fuel cell 1 is started. The secondary battery 3 is composed of, for example, a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, or an electric double layer capacitor. The voltage supplied from the secondary battery 3 is converted and stabilized by the DC-DC converter 4 and supplied to the DC-DC converter 5 and the inverter 7. In this way, when starting the fuel cell power generation system, power is supplied from the secondary battery 3 to the DC-DC converter 5 and the inverter 7 via the DC-DC converter 4 instead of the fuel cell 1. .

インバータ7は、燃料電池1から(または始動時には、DC−DCコンバータ4から)供給された直流電圧を交流電圧に変換し、モータ8へ供給するものである。このようにして生成された交流電圧によってモータ8が駆動される。例えば、この燃料電池発電システムが燃料電池自動車に適用される場合、車両の駆動ユニットや燃料電池発電システム用のコンプレッサーが駆動される。   The inverter 7 converts the DC voltage supplied from the fuel cell 1 (or from the DC-DC converter 4 at the time of starting) into an AC voltage and supplies it to the motor 8. The motor 8 is driven by the AC voltage generated in this way. For example, when this fuel cell power generation system is applied to a fuel cell vehicle, a vehicle drive unit and a compressor for the fuel cell power generation system are driven.

DC−DCコンバータ5は、燃料電池1から(または始動時には、DC−DCコンバータ4から)入力端子T1,T2を介して供給された入力直流電圧Vinを、この入力直流電圧Vinとは異なる電圧の出力直流電圧(出力電圧)Voutへと変換し、負荷であるヒータ61、補機用バッテリ62および補機63を駆動するのものである。これらの負荷は、DC−DCコンバータ5の出力端子T3,T4からそれぞれ、出力ラインLOおよび接地ラインLGを介して接続されている。   The DC-DC converter 5 converts the input DC voltage Vin supplied from the fuel cell 1 (or from the DC-DC converter 4 at start-up) via the input terminals T1 and T2 to a voltage different from the input DC voltage Vin. This is converted to an output DC voltage (output voltage) Vout to drive the heater 61, auxiliary battery 62 and auxiliary machine 63, which are loads. These loads are connected from the output terminals T3 and T4 of the DC-DC converter 5 through the output line LO and the ground line LG, respectively.

ヒータ61は、低温下での(例えば、寒冷地や冬場などでの)始動時に、水タンク2内や水経路WL内の水を加熱して水温を上昇させるためのものであり、発生した熱Q1を伝導させることができるような位置に配置されている(隣在している)。このヒータ61は、例えばシーズヒータなどにより構成される。補機用バッテリ62は、DC−DCコンバータ5から供給される電力を貯蔵すると共に、その電力に基づいて補機63を駆動するためのバッテリである。この補機63としては、例えば、エアコン、ヘッドライト、パワーウインド、パワーステアリング、またはラジオなどが挙げられる。   The heater 61 is for heating the water in the water tank 2 or the water path WL to increase the water temperature at the time of starting at a low temperature (for example, in a cold region or in winter). It arrange | positions in the position which can conduct Q1 (it adjoins). The heater 61 is composed of, for example, a sheathed heater. The auxiliary battery 62 is a battery for storing the electric power supplied from the DC-DC converter 5 and driving the auxiliary machine 63 based on the electric power. Examples of the auxiliary machine 63 include an air conditioner, a headlight, a power window, a power steering, or a radio.

ここで、このDC−DCコンバータ5は、ヒータ61と共に低温時に水タンク2内や水経路WL内の水を加熱する加熱手段としても機能しており、DC−DCコンバータ5において発生した熱Q2が水タンク2または水経路WLの少なくとも一方に伝導できるような位置に配置されている(隣在している)。詳細は後述するが、このように配置されていることで、低温時において、これらの部位における水温をより早く上昇させることができるようになっている。なお、このDC−DCコンバータ5は、本発明に係る「電圧変換装置」の一具体例に対応する。   Here, the DC-DC converter 5 also functions as a heating unit that heats the water in the water tank 2 and the water path WL at a low temperature together with the heater 61, and the heat Q2 generated in the DC-DC converter 5 is generated. It arrange | positions in the position which can conduct to at least one of the water tank 2 or the water path | route WL (it adjoins). Although details will be described later, by arranging in this way, the water temperature at these parts can be increased more quickly at low temperatures. The DC-DC converter 5 corresponds to a specific example of a “voltage converter” according to the present invention.

図2は、DC−DCコンバータ5の回路構成を表すものである。このDC−DCコンバータ5は、入力端子T1,T2と出力端子T3,T4との間にそれぞれ並列接続された第1の電圧変換回路51および第2の電圧変換回路52と、この第1の電圧変換回路51に接続された第1の制御IC58と、第2の電圧変換回路52に接続された第2の制御IC59と、この第1の制御IC58に接続された第1の過電流保護回路55と、第2の制御IC59に接続された第2の過電流保護回路56と、第1および第2の電圧変換回路55,56の両者に接続された電圧変換動作制御回路57と、これら第1および第2の過電流保護回路55,56および電圧変換動作制御回路57に接続された基準電圧制御回路54と、この基準電圧制御回路54に接続された水温検出回路53とを備えている。入力端子T1,T2は、前述のように燃料電池1、DC−DCコンバータ4およびインバータ7に接続され、出力端子T3は、出力ラインLOを介してDC−DCコンバータ5の負荷であるヒータ61、補機用バッテリ62および補機63に接続され、出力端子T4は、接地ラインLGを介して上記した負荷に接続されている。   FIG. 2 shows a circuit configuration of the DC-DC converter 5. The DC-DC converter 5 includes a first voltage conversion circuit 51 and a second voltage conversion circuit 52 connected in parallel between the input terminals T1 and T2 and the output terminals T3 and T4, respectively, and the first voltage. A first control IC 58 connected to the conversion circuit 51, a second control IC 59 connected to the second voltage conversion circuit 52, and a first overcurrent protection circuit 55 connected to the first control IC 58 A second overcurrent protection circuit 56 connected to the second control IC 59, a voltage conversion operation control circuit 57 connected to both the first and second voltage conversion circuits 55, 56, and the first And a reference voltage control circuit 54 connected to the second overcurrent protection circuits 55 and 56 and the voltage conversion operation control circuit 57, and a water temperature detection circuit 53 connected to the reference voltage control circuit 54. The input terminals T1 and T2 are connected to the fuel cell 1, the DC-DC converter 4 and the inverter 7 as described above, and the output terminal T3 is a heater 61 which is a load of the DC-DC converter 5 via the output line LO. Connected to the auxiliary battery 62 and the auxiliary machine 63, the output terminal T4 is connected to the above-described load via the ground line LG.

第1および第2の電圧変換回路51,52は、いずれも入力端子T1,T2から供給される入力直流電圧Vinを異なる電圧(図2の例の場合、より低い電圧)の出力直流電圧(出力電圧)Voutへと変換する回路であり、DC−DCコンバータ5の主要機能をなすものである。ここで、これら第1および第2の電圧変換回路51,52は、本発明における「複数の電圧変換回路」、「電界効果型トランジスタを含んだ電圧変換回路」および「一部の電圧変換回路」の一具体例に対応する。また、後述するように、これら第1および第2の電圧変換回路51,52では、低温時にはどちらか一方に回路電流が集中すると共に、交互に電圧変換動作を行うようになっている。このような第1および第2の電圧変換回路51,52に対する制御は、水温検出回路53、基準電位制御回路54、第1および第2の過電流保護回路55,56、電圧変換動作制御回路57、ならびに第1および第2の制御IC58,59によって行われる。以下、まず第1の電圧変換回路51および第2の電圧変換回路52について詳細に説明する。   Each of the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 differs from the input DC voltage Vin supplied from the input terminals T1 and T2 with an output DC voltage (output that is lower in the example of FIG. 2). This is a circuit that converts the voltage into Vout, and constitutes the main function of the DC-DC converter 5. Here, the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 are the “plurality of voltage conversion circuits”, “voltage conversion circuits including field effect transistors”, and “part of voltage conversion circuits” in the present invention. This corresponds to a specific example. Further, as will be described later, in these first and second voltage conversion circuits 51 and 52, the circuit current concentrates on one of them at a low temperature, and the voltage conversion operation is alternately performed. Such control of the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 is performed by the water temperature detection circuit 53, the reference potential control circuit 54, the first and second overcurrent protection circuits 55 and 56, and the voltage conversion operation control circuit 57. , And the first and second control ICs 58 and 59. Hereinafter, first, the first voltage conversion circuit 51 and the second voltage conversion circuit 52 will be described in detail.

まず、第1の電圧変換回路51について説明する。   First, the first voltage conversion circuit 51 will be described.

第1の電圧変換回路51は、1次側高圧ラインH1と1次側低圧ラインL1との間に設けられたスイッチング回路511と、1次側巻線CA1およびこれと磁気結合する2次側巻線CB1,CC1を有するトランス512と、トランス512の2次側に設けられた整流回路513と、この整流回路513に接続された平滑回路514とを備えている。第1の電圧変換回路51はさらに、電流検出トランス515と、この電流検出トランス515に接続された電流電圧変換回路516とを備えている。   The first voltage conversion circuit 51 includes a switching circuit 511 provided between the primary high voltage line H1 and the primary low voltage line L1, a primary winding CA1, and a secondary winding that is magnetically coupled thereto. A transformer 512 having lines CB1 and CC1, a rectifier circuit 513 provided on the secondary side of the transformer 512, and a smoothing circuit 514 connected to the rectifier circuit 513 are provided. The first voltage conversion circuit 51 further includes a current detection transformer 515 and a current-voltage conversion circuit 516 connected to the current detection transformer 515.

スイッチング回路511は、入力直流電圧Vinをほぼ矩形波状の単相交流電圧に変換する単相スイッチング回路であり、また、4つのスイッチング素子(スイッチングトランジスタS11〜S14)をフルブリッジ接続してなるフルブリッジ型のスイッチング回路である。具体的には、スイッチングトランジスタS11,S12の一端同士(スイッチングトランジスタS11のソースおよびスイッチングトランジスタS12のドレイン)が互いに接続されると共にスイッチングトランジスタS13,S14の一端同士(スイッチングトランジスタS13のソースおよびスイッチングトランジスタS14のドレイン)が互いに接続され、これら一端同士が互いにトランス512の1次側巻線CA1を介して接続されている。また、スイッチングトランジスタS11,S13の他端(ドレイン)同士が互いに1次側高圧ラインH1を介して入力端子T1に接続されると共に、スイッチングトランジスタS12,S14の他端(ソース)同士が互いに1次側低圧ラインL1を介して入力端子T2に接続されている。また、これらスイッチングトランジスタS11〜S14のゲートには、後述する第1の制御IC58内のスイッチング駆動回路582からスイッチング信号LS11〜LS14がそれぞれ供給され、スイッチング動作が個別に制御されるようになっている。これらスイッチングトランジスタS11〜S14はいずれも、例えばMOS−FET(Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor)などの電界効果型トランジスタにより構成されている。なお、スイッチングトランジスタS11〜S14は、本発明における「スイッチング素子」および「電界効果型トランジスタ」の一具体例に対応する。   The switching circuit 511 is a single-phase switching circuit that converts an input DC voltage Vin into a substantially rectangular wave-shaped single-phase AC voltage, and is a full bridge formed by connecting four switching elements (switching transistors S11 to S14) in a full bridge. Type switching circuit. Specifically, one ends of the switching transistors S11 and S12 (the source of the switching transistor S11 and the drain of the switching transistor S12) are connected to each other, and the one ends of the switching transistors S13 and S14 (the source of the switching transistor S13 and the switching transistor S14). Are connected to each other via the primary winding CA1 of the transformer 512. The other ends (drains) of the switching transistors S11 and S13 are connected to the input terminal T1 via the primary high voltage line H1, and the other ends (sources) of the switching transistors S12 and S14 are primary to each other. It is connected to the input terminal T2 via the side low voltage line L1. Further, switching signals LS11 to LS14 are supplied to the gates of the switching transistors S11 to S14 from a switching drive circuit 582 in a first control IC 58, which will be described later, and the switching operation is individually controlled. . Each of these switching transistors S11 to S14 is configured by a field effect transistor such as a MOS-FET (Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor). The switching transistors S11 to S14 correspond to specific examples of “switching element” and “field effect transistor” in the present invention.

スイッチング回路511では、スイッチングトランジスタS11,S14がオンすることにより、1次側高圧ラインH1から順にスイッチングトランジスタS11、1次側巻線CA1およびスイッチングトランジスタS14を通って1次側低圧ラインL1に至る第1の電流経路に電流が流れる一方、スイッチングトランジスタS12,S13がオンすることにより、1次側高圧ラインH1から順にスイッチングトランジスタS13、1次側巻線CA1およびスイッチングトランジスタS12を通って1次側低圧ラインL1に至る第2の電流経路に電流が流れるようになっている。   In the switching circuit 511, when the switching transistors S11 and S14 are turned on, the first voltage reaches the primary low voltage line L1 from the primary high voltage line H1 through the switching transistor S11, the primary winding CA1 and the switching transistor S14 in order. While the current flows through one current path, the switching transistors S12 and S13 are turned on, so that the primary low voltage passes through the switching transistor S13, the primary winding CA1 and the switching transistor S12 in order from the primary high voltage line H1. A current flows through the second current path that reaches the line L1.

トランス512の1次側巻線CA1は、その一端がスイッチングトランジスタS11,S12の一端同士と接続され、その他端がスイッチングトランジスタS13,S14の一端同士と接続されている。また、2次側巻線CB1,CC1の一端同士(センタタップ)は互いに接続され、出力ラインLO1上において整流回路513内のチョークコイル514Lを介して出力端子T3に導かれている一方、それらの他端はそれぞれ、整流回路513における整流用トランジスタD11,D12の一端(ドレイン)と接続されている。つまり、第1の電圧変換回路51はセンタタップ型のものである。このトランス512は、スイッチング回路511によって変換された交流電圧を降圧または昇圧(この例では、降圧)し、一対の2次側巻線CB1,CC1の他端から互いに180度位相が異なる交流電圧を出力するようになっている。なお、この場合の降圧または昇圧の度合いは、1次側巻線CA1と2次側巻線CB1,CC1との巻数比によって定まる。また、トランス512は、本発明における「変圧器」の一具体例に対応する。   One end of the primary side winding CA1 of the transformer 512 is connected to one ends of the switching transistors S11 and S12, and the other end is connected to one ends of the switching transistors S13 and S14. Further, one ends (center taps) of the secondary windings CB1 and CC1 are connected to each other and led to the output terminal T3 via the choke coil 514L in the rectifier circuit 513 on the output line LO1, The other ends are respectively connected to one ends (drains) of rectifying transistors D11 and D12 in the rectifying circuit 513. That is, the first voltage conversion circuit 51 is a center tap type. The transformer 512 steps down or steps up (steps down in this example) the AC voltage converted by the switching circuit 511, and outputs AC voltages that are 180 degrees out of phase with each other from the other ends of the pair of secondary windings CB1 and CC1. It is designed to output. In this case, the degree of step-down or step-up is determined by the turn ratio between the primary side winding CA1 and the secondary side windings CB1 and CC1. The transformer 512 corresponds to a specific example of “transformer” in the present invention.

整流回路513は、一対の整流素子(整流用トランジスタD11,D12)からなる両波整流型のものである。また、これらの整流素子はいずれも、例えばMOS−FETなどの電界効果型トランジスタにより構成されている。具体的には、これら電界効果型トランジスタのドレインがそれぞれ2次側巻線CB1,CC1の他端に接続されて整流用トランジスタD11,D12のドレインを構成する一方、これら電界効果型トランジスタのソース同士が互いに接地ラインLG1上で接続されて整流用トランジスタD11,D12のソースを構成している。また、整流用トランジスタD11,D12のゲートには、後述する第1の制御IC58内のスイッチング駆動回路582からスイッチ信号LSD11,LSD12がそれぞれ供給され、整流素子として動作するようにスイッチ動作が個別に制御されるようになっている。つまり、この整流回路513はソースコモン接続の構造を有しており、トランス512の交流出力電圧の各半波期間をそれぞれ整流用トランジスタD11,D12によって個別に整流して直流電圧を得るようになっている。なお、これら整流用トランジスタD11,D12は、本発明における「整流素子」および「電界効果型トランジスタ」の一具体例に対応する。   The rectifier circuit 513 is a double-wave rectifier type composed of a pair of rectifier elements (rectifier transistors D11 and D12). Moreover, all of these rectifier elements are composed of field effect transistors such as MOS-FETs. Specifically, the drains of these field effect transistors are connected to the other ends of the secondary windings CB1 and CC1 to form the drains of the rectifying transistors D11 and D12. Are connected to each other on the ground line LG1 to constitute sources of the rectifying transistors D11 and D12. Further, switch signals LSD11 and LSD12 are respectively supplied to the gates of the rectifying transistors D11 and D12 from a switching drive circuit 582 in a first control IC 58 to be described later, and the switching operation is individually controlled so as to operate as a rectifying element. It has come to be. That is, this rectifier circuit 513 has a source common connection structure, and each DC half voltage period of the AC output voltage of the transformer 512 is individually rectified by the rectifying transistors D11 and D12 to obtain a DC voltage. ing. The rectifying transistors D11 and D12 correspond to specific examples of “rectifying element” and “field effect transistor” in the present invention.

平滑回路514は、チョークコイル514Lと平滑コンデンサ514Cとを含んで構成されている。チョークコイル514Lは出力ラインLO1に挿入配置されており、その一端は2次側巻線CB1,CC1の一端同士(センタタップ)に接続され、その他端は平滑コンデンサ514Cの一端、および出力ラインLO1を介して出力端子T3に接続されている。平滑コンデンサ514Cは、出力ラインLO1上のチョークコイル514Lの他端と接地ラインLG1との間に接続されている。また、出力ラインLO1の端部には、出力端子T4が設けられている。平滑回路514はこのような構成により、整流回路513で整流された直流電圧を平滑化し、出力直流電圧Voutを生成するようになっている。なお、整流回路513および平滑回路514は、本発明における「出力回路」の一具体例に対応する。   The smoothing circuit 514 includes a choke coil 514L and a smoothing capacitor 514C. The choke coil 514L is inserted and arranged in the output line LO1, one end of which is connected to one end (center tap) of the secondary windings CB1 and CC1, and the other end is connected to one end of the smoothing capacitor 514C and the output line LO1. To the output terminal T3. The smoothing capacitor 514C is connected between the other end of the choke coil 514L on the output line LO1 and the ground line LG1. An output terminal T4 is provided at the end of the output line LO1. With such a configuration, the smoothing circuit 514 smoothes the DC voltage rectified by the rectifying circuit 513 and generates an output DC voltage Vout. The rectifier circuit 513 and the smoothing circuit 514 correspond to a specific example of “output circuit” in the present invention.

電流検出トランス515は、1次側低圧ラインL1に挿入配置された1次側巻線CD1と、一端が接地接続されて1次側巻線CD1と磁気結合する2次側巻線CE1とを有する。電流検出トランス56はこのような構成により、1次側低圧ラインL1に流れる電流に対応した検出電流I1を2次側巻線CE1で検出するようになっている。   The current detection transformer 515 has a primary side winding CD1 inserted and arranged in the primary side low voltage line L1, and a secondary side winding CE1 whose one end is grounded and magnetically coupled to the primary side winding CD1. . With this configuration, the current detection transformer 56 detects the detection current I1 corresponding to the current flowing through the primary side low-voltage line L1 by the secondary winding CE1.

電流電圧変換回路516は、電流検出トランス515の2次側巻線CE1の一端(接地側とは反対側)にアノードが接続された整流ダイオードD561Dと、2次側巻線CE1の他端(接地側)と整流ダイオードD561Dのカソードとの間に接続された抵抗器516Rとを有する。電流電圧変換回路516はこのような構成により、電流検出トランス515で検出した検出電流I1を整流ダイオード516Dで半波整流し、これにより得られた直流でパルス形状の検出電圧Vc1を出力するようになっている。   The current-voltage conversion circuit 516 includes a rectifier diode D561D having an anode connected to one end (opposite the ground side) of the secondary winding CE1 of the current detection transformer 515, and the other end (ground) of the secondary winding CE1. Side) and the cathode of the rectifier diode D561D. With such a configuration, the current-voltage conversion circuit 516 rectifies the detection current I1 detected by the current detection transformer 515 by half-wave rectification by the rectifier diode 516D, and outputs the pulse-shaped detection voltage Vc1 obtained by this. It has become.

なお、これら電流検出トランス515および電流電圧変換回路516の配置は図2に示したものには限られず、例えば1次側高圧ラインH1に挿入配置するようにしてもよく、また、スイッチングトランジスタS11,S12の一端同士(スイッチングトランジスタS11のソースおよびスイッチングトランジスタS12のドレイン)から1次側巻線CA1を介してスイッチングトランジスタS13,S14の一端同士(スイッチングトランジスタS13のソースおよびスイッチングトランジスタS14のドレイン)に至る経路内に挿入配置するようにしてもよい。後者の場合、電流電圧変換回路516を、いわゆる全波整流回路により構成すればよい。さらに、これら電流検出トランス515および電流電圧変換回路516をトランス512の2次側、具体的には、接地ラインLG1または出力ラインLO1に挿入配置するようにしてもよく、その場合、電流電圧変換回路516を抵抗または電流センサを用いて構成するようにしてもよい。   Note that the arrangement of the current detection transformer 515 and the current-voltage conversion circuit 516 is not limited to that shown in FIG. 2, and may be inserted into the primary high-voltage line H1, for example, or the switching transistors S11, From one end of S12 (source of switching transistor S11 and drain of switching transistor S12) to one end of switching transistors S13 and S14 (source of switching transistor S13 and drain of switching transistor S14) via primary winding CA1. You may make it insert and arrange in a path | route. In the latter case, the current-voltage conversion circuit 516 may be configured by a so-called full-wave rectifier circuit. Further, the current detection transformer 515 and the current-voltage conversion circuit 516 may be inserted into the secondary side of the transformer 512, specifically, the ground line LG1 or the output line LO1, and in this case, the current-voltage conversion circuit 516 may be configured using a resistance or current sensor.

次に、第2の電圧変換回路52について説明する。なお、図2に示した第2の電圧変換回路52の構成要素において、第1の電圧変換回路51の構成要素と対応するものについては、第1の電圧変換回路51についての符号に「10」または「1」を加えた符号を付し、適宜説明を省略する。   Next, the second voltage conversion circuit 52 will be described. 2 that correspond to the components of the first voltage conversion circuit 51 among the components of the second voltage conversion circuit 52 shown in FIG. Or the code | symbol which added "1" is attached | subjected and description is abbreviate | omitted suitably.

第2の電圧変換回路52は、第1の電圧変換回路51と同様の回路構成であり、1次側高圧ラインH2と1次側低圧ラインL2との間に設けられたスイッチング回路521と、1次側巻線CA2およびこれと磁気結合する2次側巻線CB2,CC2を有するトランス522と、トランス522の2次側に設けられた整流回路523と、この整流回路523に接続された平滑回路524とを備えている。第2の電圧変換回路52はさらに、電流検出トランス525と、この電流検出トランス525に接続された電流電圧変換回路526とを備えている。   The second voltage conversion circuit 52 has a circuit configuration similar to that of the first voltage conversion circuit 51, and includes a switching circuit 521 provided between the primary high voltage line H2 and the primary low voltage line L2, and 1 A transformer 522 having a secondary winding CA2 and secondary windings CB2 and CC2 magnetically coupled thereto, a rectifier circuit 523 provided on the secondary side of the transformer 522, and a smoothing circuit connected to the rectifier circuit 523 524. The second voltage conversion circuit 52 further includes a current detection transformer 525 and a current-voltage conversion circuit 526 connected to the current detection transformer 525.

スイッチング回路521、トランス522、整流回路523、平滑回路524、電流検出トランス525および電流電圧変換回路526は、それぞれ、第1の電圧変換回路におけるスイッチング回路511、トランス512、整流回路513、平滑回路514、電流検出トランス515および電流電圧変換回路516と同様の構成および機能を有している。例えば、スイッチング回路521は、4つのスイッチングトランジスタS21〜S24をフルブリッジ接続してなるフルブリッジ型のスイッチング回路であり、これにより入力直流電圧Vinをほぼ矩形波状の単相交流電圧に変換するようになっている。また、トランス522はセンタタップ型の構成であり、スイッチング回路521によって変換された交流電圧を降圧または昇圧(この例では、降圧)し、2次側巻線CB2,CC2から互いに180度位相が異なる交流電圧を出力するようになっている。また、整流回路523は、一対の整流素子(例えばMOS−FETなどの電界効果型トランジスタにより構成される整流用トランジスタD21,D22)からなるソースコモン接続の両波整流型のものであり、トランス522の交流出力電圧の各半波期間をそれぞれ、後述する第2の制御IC59内のスイッチング駆動回路592から供給されるスイッチ信号LSD21,LSD22に基づいて整流用トランジスタD21,D22が個別に整流し、直流電圧を得るようになっている。また、平滑回路524は、チョークコイル524Lと平滑コンデンサ524Cとを含んで構成され、整流回路523で整流された直流電圧を平滑化し、出力端子T3,T4の間に直流出力電圧Voutを出力するようになっている。また、電流検出トランス525は、1次側低圧ラインL2に流れる電流に対応した検出電流I2を2次側巻線CE2で検出するようになっており、電流電圧変換回路526は、整流ダイオードD562Dおよび抵抗器516Rを有し、検出電流I2を整流ダイオード526Dで半波整流し、これにより得られた直流の検出電圧Vc2を出力するようになっている。   The switching circuit 521, the transformer 522, the rectifier circuit 523, the smoothing circuit 524, the current detection transformer 525, and the current-voltage conversion circuit 526 are respectively the switching circuit 511, the transformer 512, the rectification circuit 513, and the smoothing circuit 514 in the first voltage conversion circuit. The current detection transformer 515 and the current-voltage conversion circuit 516 have the same configuration and function. For example, the switching circuit 521 is a full-bridge type switching circuit in which four switching transistors S21 to S24 are connected in a full-bridge connection, so that the input DC voltage Vin is converted into a substantially rectangular wave-shaped single-phase AC voltage. It has become. Further, the transformer 522 has a center tap type configuration, and the AC voltage converted by the switching circuit 521 is stepped down or stepped up (in this example, stepped down), and the phase is 180 degrees different from the secondary windings CB2 and CC2. AC voltage is output. The rectifier circuit 523 is a source common-connected double-wave rectifier type composed of a pair of rectifier elements (for example, rectifier transistors D21 and D22 configured by field effect transistors such as MOS-FETs), and a transformer 522. The rectifying transistors D21 and D22 individually rectify the half-wave periods of the AC output voltage of each of the AC output voltages based on switch signals LSD21 and LSD22 supplied from a switching drive circuit 592 in the second control IC 59, which will be described later. Get the voltage. The smoothing circuit 524 includes a choke coil 524L and a smoothing capacitor 524C, smoothes the DC voltage rectified by the rectifier circuit 523, and outputs the DC output voltage Vout between the output terminals T3 and T4. It has become. The current detection transformer 525 detects the detection current I2 corresponding to the current flowing in the primary low-voltage line L2 by the secondary winding CE2, and the current-voltage conversion circuit 526 includes a rectifier diode D562D and A resistor 516R is provided, and the detection current I2 is half-wave rectified by a rectifier diode 526D, and a DC detection voltage Vc2 obtained thereby is output.

なお、スイッチングトランジスタS21〜S24は本発明における「スイッチング素子」および「電界効果型トランジスタ」の一具体例に対応し、トランス522は本発明における「変圧器」の一具体例に対応し、整流用トランジスタD21,D22は本発明における「整流素子」および「電界効果型トランジスタ」の一具体例に対応する。また、整流回路523および平滑回路524は、本発明における「出力回路」の一具体例に対応する。   The switching transistors S21 to S24 correspond to specific examples of “switching element” and “field effect transistor” in the present invention, and the transformer 522 corresponds to a specific example of “transformer” in the present invention. The transistors D21 and D22 correspond to specific examples of “rectifier element” and “field effect transistor” in the present invention. The rectifier circuit 523 and the smoothing circuit 524 correspond to a specific example of “output circuit” in the present invention.

次に、水温検出回路53、基準電圧制御回路54、第1の過電流保護回路55、第2の過電流保護回路56、電圧変換動作制御回路57、第1の制御IC58および第2の制御IC59について詳細に説明する。   Next, the water temperature detection circuit 53, the reference voltage control circuit 54, the first overcurrent protection circuit 55, the second overcurrent protection circuit 56, the voltage conversion operation control circuit 57, the first control IC 58 and the second control IC 59 Will be described in detail.

水温検出回路53は、サーミスタ531と抵抗器532とを有する。抵抗器532の一端は電源Vccに接続され、その他端は接続点P1でサーミスタ531の一端に接続され、サーミスタ531の他端は接地されている。つまり、接続点P1には、これら抵抗器532およびサーミスタ531によって分圧された電源電圧Vcc(分圧電圧)が印加されるようになっている。また、サーミスタ531は温度に応じてその抵抗値が変化する特性を有し、温度に応じてその両端の電圧値が変化するようになっている。したがって、水温検出回路53はこのような構成により、水タンク2または水経路WLの少なくとも一方における水の温度(水温T)に応じて接続点P2の電位を変化させることで、この水温Tを検出するようになっている。なお、本実施の形態のサーミスタ531は、温度が低くなるほど抵抗値が大きくなるNTCサーミスタにより構成されている。また、この水温検出回路53は、本発明における「温度検出手段」の一具体例に対応する。   The water temperature detection circuit 53 includes a thermistor 531 and a resistor 532. One end of the resistor 532 is connected to the power source Vcc, the other end is connected to one end of the thermistor 531 at the connection point P1, and the other end of the thermistor 531 is grounded. That is, the power supply voltage Vcc (divided voltage) divided by the resistor 532 and the thermistor 531 is applied to the connection point P1. Further, the thermistor 531 has a characteristic that its resistance value changes according to the temperature, and the voltage value at both ends thereof changes according to the temperature. Therefore, the water temperature detection circuit 53 detects the water temperature T by changing the potential at the connection point P2 according to the temperature of the water (water temperature T) in at least one of the water tank 2 and the water path WL. It is supposed to be. The thermistor 531 of the present embodiment is an NTC thermistor whose resistance value increases as the temperature decreases. The water temperature detection circuit 53 corresponds to a specific example of “temperature detection means” in the present invention.

基準電圧制御回路54は、比較器541と、抵抗器542〜544とを有する。比較器541の反転入力端子は接続点P1に接続され、その非反転入力端子には基準電圧Ref1が供給され、その出力端子は接続点P2に接続されている。また、抵抗器542の一端は電源Vccに接続され、その他端は接続点P2に接続されている。抵抗器543の一端は接続点P2に接続され、その他端は第1の過電流保護回路55におけるNPNトランジスタ551のベースに接続されている。抵抗器544の一端は接続点P2に接続され、その他端は第2の過電流保護回路56におけるNPNトランジスタ551のベースに接続されている。さらに、接続点P2は、電圧変換動作制御回路57の入力端子Tinに接続されている。基準電圧制御回路54はこのような構成により、水温検出回路53から供給される接続点P1の電位に基づいて、第1および第2の過電流保護回路55,56における基準電圧V1,V2の大きさをそれぞれ制御すると共に、入力信号SIG0(接続点P2の電位=比較器541の出力信号)を電圧変換動作制御回路57へ供給するようになっている。   The reference voltage control circuit 54 includes a comparator 541 and resistors 542 to 544. The inverting input terminal of the comparator 541 is connected to the connection point P1, the reference voltage Ref1 is supplied to its non-inverting input terminal, and its output terminal is connected to the connection point P2. One end of the resistor 542 is connected to the power source Vcc, and the other end is connected to the connection point P2. One end of the resistor 543 is connected to the connection point P 2, and the other end is connected to the base of the NPN transistor 551 in the first overcurrent protection circuit 55. One end of the resistor 544 is connected to the connection point P <b> 2, and the other end is connected to the base of the NPN transistor 551 in the second overcurrent protection circuit 56. Further, the connection point P2 is connected to the input terminal Tin of the voltage conversion operation control circuit 57. With this configuration, the reference voltage control circuit 54 has the reference voltages V1 and V2 in the first and second overcurrent protection circuits 55 and 56 based on the potential at the connection point P1 supplied from the water temperature detection circuit 53. The input signal SIG0 (the potential at the connection point P2 = the output signal of the comparator 541) is supplied to the voltage conversion operation control circuit 57.

第1の過電流保護回路55は、NPNトランジスタ551と、抵抗器552〜554と、比較器555とを有する。NPNトランジスタ551のベースは基準電圧制御回路54の抵抗器543を介して接続点P2に接続され、そのエミッタは接地されている。また、抵抗器552,553は互いに並列接続されており、それぞれの一端同士は接続点P31に接続され、抵抗器552の他端はNPNトランジスタ551のコレクタに接続され、抵抗器553の他端は接地されている。抵抗器554の一端は電源Vccに接続され、その他端は接続点P31に接続されている。また、比較器555の非反転入力端子は接続点P31に接続され、その反転入力端子には電流電圧変換回路516における検出電圧Vc1が供給され、その出力端子は第1の制御IC58内の制御パルス生成回路581に接続されている。   The first overcurrent protection circuit 55 includes an NPN transistor 551, resistors 552 to 554, and a comparator 555. The base of the NPN transistor 551 is connected to the connection point P2 via the resistor 543 of the reference voltage control circuit 54, and its emitter is grounded. The resistors 552 and 553 are connected in parallel to each other, one end of each of the resistors 552 and 553 is connected to the connection point P31, the other end of the resistor 552 is connected to the collector of the NPN transistor 551, and the other end of the resistor 553 is connected. Grounded. One end of the resistor 554 is connected to the power source Vcc, and the other end is connected to the connection point P31. The non-inverting input terminal of the comparator 555 is connected to the connection point P31, the detection voltage Vc1 in the current-voltage conversion circuit 516 is supplied to the inverting input terminal, and the output terminal is a control pulse in the first control IC 58. The generation circuit 581 is connected.

このような構成により第1の過電流保護回路55は、基準電圧制御回路54から供給される接続点P2の電位(比較器541の出力信号)に基づいて比較器555の非反転入力端子へ供給される基準電圧V1を生成すると共に、比較器555が生成された基準電圧V1と電流電圧変換回路516から供給される検出電圧Vc1との電位の大小を比較し、第1の制御IC58への出力信号Vs1を出力するようになっている。具体的には、比較器541の出力信号が「L」レベルのときには、NPNトランジスタ551がオフ状態となることから、基準電圧V1は、直列接続された抵抗器554と抵抗器553とにより定まる一方、逆に比較器541の出力信号が「H」レベルのときには、NPNトランジスタ551がオン状態となることから、基準電圧V1は、抵抗器554と、互いに並列接続された抵抗器552,553との直列接続により定まるようになっている。そしてこのようにして設定された基準電圧V1が検出電圧Vc1よりも大きいとき(定格電圧状態)には、比較器555が「H」レベルの出力信号Vs1を出力する一方、逆に基準電圧V1が検出電圧Vc1よりも小さいとき(過電圧状態)には、比較器555が「L」レベルの出力信号Vs1を出力するようになっている。このようにして第1の過電流保護回路55は、基準電圧V1と検出電圧Vc1との電位の大小を比較することにより、第1の電圧変換回路51が定格電圧状態であるか過電圧状態であるかを判断し、出力信号Vs1を第1の制御IC58へ出力するようになっている。   With such a configuration, the first overcurrent protection circuit 55 supplies the non-inverting input terminal of the comparator 555 based on the potential at the connection point P2 supplied from the reference voltage control circuit 54 (the output signal of the comparator 541). The reference voltage V1 is generated, and the comparator 555 compares the generated reference voltage V1 with the detection voltage Vc1 supplied from the current-voltage conversion circuit 516, and outputs the comparison to the first control IC 58. The signal Vs1 is output. Specifically, when the output signal of the comparator 541 is “L” level, the NPN transistor 551 is turned off, so that the reference voltage V1 is determined by the resistor 554 and the resistor 553 connected in series. On the other hand, when the output signal of the comparator 541 is at “H” level, the NPN transistor 551 is turned on, so that the reference voltage V1 is generated between the resistor 554 and the resistors 552 and 553 connected in parallel with each other. It is determined by series connection. When the reference voltage V1 set in this way is larger than the detection voltage Vc1 (rated voltage state), the comparator 555 outputs the output signal Vs1 of “H” level, while the reference voltage V1 is conversely When it is smaller than the detection voltage Vc1 (overvoltage state), the comparator 555 outputs an output signal Vs1 of “L” level. In this way, the first overcurrent protection circuit 55 compares the magnitudes of the potentials of the reference voltage V1 and the detection voltage Vc1, so that the first voltage conversion circuit 51 is in the rated voltage state or in the overvoltage state. The output signal Vs1 is output to the first control IC 58.

第1の制御IC58は、制御パルス生成回路581と、スイッチング駆動回路582とを有する。制御パルス生成回路581は、第1の過電流保護回路55内の比較器555から出力される出力信号Vs1に基づいて制御パルスの幅(ディーティ比)を設定し、スイッチング回路511内のスイッチングトランジスタS11〜S14の制御パルス、および整流回路513内の整流用トランジスタD11,D12の制御パルスを生成するものである。具体的には、比較器555からの出力信号Vs1が「L」レベル(出力過電流状態)となったときには、スイッチング信号LS11〜LS14およびスイッチ信号LSD11,LSD12のパルス幅を小さくする(デューティ比を小さくする)ようになっている。また、スイッチング駆動回路582は、生成されたこれらの制御パルスに基づいてスイッチング信号LS11〜LS14およびスイッチ信号LSD11,LSD12を出力し、実際にそれぞれスイッチングトランジスタS11〜S14および整流用トランジスタD11,D12を駆動するものである。   The first control IC 58 includes a control pulse generation circuit 581 and a switching drive circuit 582. The control pulse generation circuit 581 sets the width (duty ratio) of the control pulse based on the output signal Vs1 output from the comparator 555 in the first overcurrent protection circuit 55, and the switching transistor S11 in the switching circuit 511. ~ S14 control pulses and control pulses for the rectifying transistors D11 and D12 in the rectifying circuit 513 are generated. Specifically, when the output signal Vs1 from the comparator 555 becomes “L” level (output overcurrent state), the pulse widths of the switching signals LS11 to LS14 and the switch signals LSD11 and LSD12 are reduced (the duty ratio is reduced). Make it smaller). The switching drive circuit 582 outputs switching signals LS11 to LS14 and switch signals LSD11 and LSD12 based on these generated control pulses, and actually drives the switching transistors S11 to S14 and the rectifying transistors D11 and D12, respectively. To do.

このスイッチング駆動回路582はまた、後述する電圧変換動作制御回路57からの電圧変換動作制御信号Lon1に応じて、第1の電圧変換回路51の電圧変換動作を制御する機能も有する。具体的には、電圧変換制御信号Lon1が「H」レベル信号であるときには第1の電圧変換回路51を動作させる一方、電圧変換制御信号Lon1が「L」レベル信号であるときには、スイッチング信号LS11〜LS14およびスイッチ信号LSD11,LSD12のパルス幅=0(デューティ比=0)として第1の電圧変換回路51の電圧変換動作を停止させるようになっている。   The switching drive circuit 582 also has a function of controlling the voltage conversion operation of the first voltage conversion circuit 51 in accordance with a voltage conversion operation control signal Lon1 from the voltage conversion operation control circuit 57 described later. Specifically, when the voltage conversion control signal Lon1 is an “H” level signal, the first voltage conversion circuit 51 is operated. On the other hand, when the voltage conversion control signal Lon1 is an “L” level signal, the switching signals LS11˜ The voltage conversion operation of the first voltage conversion circuit 51 is stopped by setting the pulse width of the LS 14 and the switch signals LSD11 and LSD12 to 0 (duty ratio = 0).

第2の過電流保護回路56は、第1の過電流保護回路55と同様の回路構成であり、NPNトランジスタ561と、抵抗器562〜564と、比較器565とを有している。また、この第2の過電流保護回路56は、第1の過電流保護回路55と同様の機能も有しており、基準電圧制御回路54から供給される接続点P2の電位(比較器541の出力信号)に基づいて比較器565の非反転入力端子へ供給される基準電圧V2を生成すると共に、比較器565が生成された基準電圧V2と電流電圧変換回路526から供給される検出電圧Vc2との電位の大小を比較し、第2の制御IC59への出力信号Vs2を出力するようになっている。このようにして第2の過電流保護回路56は、基準電圧V2と検出電圧Vc2との電位の大小を比較することにより、第2の電圧変換回路52が定格電圧状態であるか過電圧状態であるかを判断し、出力信号Vs2を第2の制御IC59へ出力するようになっている。   The second overcurrent protection circuit 56 has a circuit configuration similar to that of the first overcurrent protection circuit 55, and includes an NPN transistor 561, resistors 562 to 564, and a comparator 565. The second overcurrent protection circuit 56 also has a function similar to that of the first overcurrent protection circuit 55, and the potential of the connection point P2 supplied from the reference voltage control circuit 54 (of the comparator 541). The reference voltage V2 supplied to the non-inverting input terminal of the comparator 565 is generated based on the output signal), and the reference voltage V2 generated by the comparator 565 and the detection voltage Vc2 supplied from the current-voltage conversion circuit 526 are generated. Are compared, and an output signal Vs2 to the second control IC 59 is output. In this way, the second overcurrent protection circuit 56 compares the potential levels of the reference voltage V2 and the detection voltage Vc2, so that the second voltage conversion circuit 52 is in the rated voltage state or in the overvoltage state. The output signal Vs2 is output to the second control IC 59.

第2の制御IC59は、第1の制御IC58と同様の回路構成であり、制御パルス生成回路591と、スイッチング駆動回路592とを有している。また、この第2の制御IC59は、第1の制御IC58と同様の機能も有している。具体的には、第2の過電流保護回路56内の比較器565から出力される出力信号Vs2に基づいて、スイッチング回路521内のスイッチングトランジスタS21〜S24の制御パルス、および整流回路523内の整流用トランジスタD21,D22の制御パルスの幅(ディーティ比)を設定すると共に、これら制御パルスに基づいてスイッチング信号LS21〜LS24およびスイッチ信号LSD21,LSD22を出力し、それぞれスイッチングトランジスタS21〜S24および整流用トランジスタD12,D22を駆動するようになっている。また、第1の制御IC58と同様に、後述する電圧変換動作制御回路57からの電圧変換動作制御信号Lon2に応じて、第2の電圧変換回路52の電圧変換動作を制御するようになっている。   The second control IC 59 has a circuit configuration similar to that of the first control IC 58 and includes a control pulse generation circuit 591 and a switching drive circuit 592. The second control IC 59 has the same function as the first control IC 58. Specifically, based on the output signal Vs2 output from the comparator 565 in the second overcurrent protection circuit 56, the control pulses of the switching transistors S21 to S24 in the switching circuit 521, and the rectification in the rectifier circuit 523. The control pulse widths (duty ratios) of the transistors D21 and D22 are set, and the switching signals LS21 to LS24 and the switch signals LSD21 and LSD22 are output based on these control pulses. The switching transistors S21 to S24 and the rectifying transistor, respectively. D12 and D22 are driven. Similarly to the first control IC 58, the voltage conversion operation of the second voltage conversion circuit 52 is controlled in accordance with a voltage conversion operation control signal Lon2 from the voltage conversion operation control circuit 57 described later. .

電圧変換動作制御回路57は、第1の電圧変換回路51および第2の電圧変換回路52の電圧変換動作を制御する回路である。具体的には、第1の電圧変換回路51または第2の電圧変換回路52の温度が所定の基準温度よりも高いかどうかを常に監視し、所定の基準温度よりも高い高温状態となったときには、スイッチング駆動回路582またはスイッチング駆動回路592を介してその電圧変換回路の動作を停止させるように制御するものである。   The voltage conversion operation control circuit 57 is a circuit that controls the voltage conversion operations of the first voltage conversion circuit 51 and the second voltage conversion circuit 52. Specifically, it is always monitored whether the temperature of the first voltage conversion circuit 51 or the second voltage conversion circuit 52 is higher than a predetermined reference temperature, and when the temperature becomes higher than the predetermined reference temperature. The operation of the voltage conversion circuit is controlled to be stopped via the switching drive circuit 582 or the switching drive circuit 592.

図3は、電圧変換動作制御回路57の回路構成を表すものである。この電圧変換動作制御回路57は、第1の温度検出回路571および第2の温度検出回路572と、第1の温度検出回路571に接続された第1の過熱保護回路573と、第2の温度検出回路572に接続された第2の過熱保護回路574と、これら第1および第2の過熱保護回路573,574に接続された論理回路575とを有する。   FIG. 3 shows a circuit configuration of the voltage conversion operation control circuit 57. The voltage conversion operation control circuit 57 includes a first temperature detection circuit 571, a second temperature detection circuit 572, a first overheat protection circuit 573 connected to the first temperature detection circuit 571, and a second temperature. A second overheat protection circuit 574 connected to the detection circuit 572 and a logic circuit 575 connected to the first and second overheat protection circuits 573 and 574 are included.

第1の温度検出回路571は、水温検出回路53と同様の回路構成および機能を有しており、NTCサーミスタからなるサーミスタ571Tと抵抗器571Rとを有する。抵抗器571Rの一端は電源Vccに接続され、その他端は接続点P41でサーミスタ571Tの一端に接続され、サーミスタ571Tの他端は接地されている。第1の温度検出回路571はこのような構成により、第1の電圧変換回路51の温度T1に応じて接続点P41の電位を変化させることで、この温度T1を検出するようになっている。   The first temperature detection circuit 571 has the same circuit configuration and function as the water temperature detection circuit 53, and includes a thermistor 571T formed of an NTC thermistor and a resistor 571R. One end of the resistor 571R is connected to the power source Vcc, the other end is connected to one end of the thermistor 571T at the connection point P41, and the other end of the thermistor 571T is grounded. With such a configuration, the first temperature detection circuit 571 detects the temperature T1 by changing the potential at the connection point P41 in accordance with the temperature T1 of the first voltage conversion circuit 51.

また、第2の温度検出回路572も、水温検出回路53および第1の温度検出回路571と同様の回路構成および機能を有しており、NTCサーミスタからなるサーミスタ572Tと抵抗器572Rとを有する。抵抗器572Rの一端は電源Vccに接続され、その他端は接続点P42でサーミスタ572Tの一端に接続され、サーミスタ572Tの他端は接地されている。第2の温度検出回路572はこのような構成により、第2の電圧変換回路52の温度T2に応じて接続点P42の電位を変化させることで、この温度T2を検出するようになっている。   The second temperature detection circuit 572 also has the same circuit configuration and function as the water temperature detection circuit 53 and the first temperature detection circuit 571, and includes a thermistor 572T composed of an NTC thermistor and a resistor 572R. One end of the resistor 572R is connected to the power source Vcc, the other end is connected to one end of the thermistor 572T at the connection point P42, and the other end of the thermistor 572T is grounded. With this configuration, the second temperature detection circuit 572 detects the temperature T2 by changing the potential at the connection point P42 in accordance with the temperature T2 of the second voltage conversion circuit 52.

第1の過熱保護回路573は、比較器Com1と、抵抗器573Rとを有する。比較器Com1の反転入力端子は接続点P41に接続され、その非反転入力端子には基準電圧Ref21が供給され、その出力端子は接続点P51に接続されている。また、抵抗器573Rの一端は電源Vccに接続され、その他端は接続点P51に接続されている。第1の過熱保護回路573はこのような構成により、第1の温度検出回路571から供給される接続点P41の電位に基づいて、入力信号SIG1(接続点P51の電位=比較器Com1の出力信号)を論理回路575へ供給するようになっている。   The first overheat protection circuit 573 includes a comparator Com1 and a resistor 573R. The inverting input terminal of the comparator Com1 is connected to the connection point P41, the reference voltage Ref21 is supplied to its non-inverting input terminal, and its output terminal is connected to the connection point P51. One end of the resistor 573R is connected to the power source Vcc, and the other end is connected to the connection point P51. With this configuration, the first overheat protection circuit 573 has an input signal SIG1 (the potential of the connection point P51 = the output signal of the comparator Com1) based on the potential of the connection point P41 supplied from the first temperature detection circuit 571. ) Is supplied to the logic circuit 575.

また、第2の過熱保護回路574は、第1の過熱保護回路573と同様の回路構成および機能を有しており、比較器Com2と、抵抗器574Rとを有する。比較器Com2の反転入力端子は接続点P42に接続され、その非反転入力端子には基準電圧Ref22が供給され、その出力端子は接続点P52に接続されている。また、抵抗器574Rの一端は電源Vccに接続され、その他端は接続点P52に接続されている。第2の過熱保護回路574はこのような構成により、第2の温度検出回路572から供給される接続点P42の電位に基づいて、入力信号SIG2(接続点P52の電位=比較器Com2の出力信号)を論理回路575へ供給するようになっている。   The second overheat protection circuit 574 has a circuit configuration and function similar to those of the first overheat protection circuit 573, and includes a comparator Com2 and a resistor 574R. The inverting input terminal of the comparator Com2 is connected to the connection point P42, the reference voltage Ref22 is supplied to its non-inverting input terminal, and its output terminal is connected to the connection point P52. One end of the resistor 574R is connected to the power source Vcc, and the other end is connected to the connection point P52. With such a configuration, the second overheat protection circuit 574 has an input signal SIG2 (the potential of the connection point P52 = the output signal of the comparator Com2) based on the potential of the connection point P42 supplied from the second temperature detection circuit 572. ) Is supplied to the logic circuit 575.

論理回路575は、アンド回路AND1〜6と、これらアンド回路AND1〜6の出力側に接続されたオア回路OR1,OR2とを有する。アンド回路AND1の第1の入力端には第1の過熱保護回路573から負論理の入力信号SIG1が入力され、その第2の入力端には第2の過熱保護回路574から負論理の入力信号SIG2が入力され、その第3の入力端には入力端子Tinから負論理の入力信号SIG0が入力され、その出力端はオア回路OR1の第1の入力端に導かれている。アンド回路AND2の第1の入力端には第1の過熱保護回路573から負論理の入力信号SIG1が入力され、その第2の入力端には第2の過熱保護回路574から正論理の入力信号SIG2が入力され、その第3の入力端には入力端子Tinから負論理の入力信号SIG0が入力され、その出力端はオア回路OR1の第2の入力端に導かれている。アンド回路AND3の第1の入力端には第1の過熱保護回路573から負論理の入力信号SIG1が入力され、その第2の入力端には第2の過熱保護回路574から負論理の入力信号SIG2が入力され、その第3の入力端には入力端子Tinから正論理の入力信号SIG0が入力され、その出力端はオア回路OR1の第3の入力端およびオア回路OR2の第1の入力端に導かれている。アンド回路AND4の第1の入力端には第1の過熱保護回路573から正論理の入力信号SIG1が入力され、その第2の入力端には第2の過熱保護回路574から負論理の入力信号SIG2が入力され、その第3の入力端には入力端子Tinから負論理の入力信号SIG0が入力され、その出力端はオア回路OR2の第2の入力端に導かれている。アンド回路AND5の第1の入力端には第1の過熱保護回路573から正論理の入力信号SIG1が入力され、その第2の入力端には第2の過熱保護回路574から負論理の入力信号SIG2が入力され、その第3の入力端には入力端子Tinから正論理の入力信号SIG0が入力され、その出力端はオア回路OR1の第3の入力端に導かれている。アンド回路AND6の第1の入力端には第1の過熱保護回路573から負論理の入力信号SIG1が入力され、その第2の入力端には第2の過熱保護回路574から正論理の入力信号SIG2が入力され、その第3の入力端には入力端子Tinから正論理の入力信号SIG0が入力され、その出力端はオア回路OR2の第4の入力端に導かれている。また、オア回路OR1の出力端からは、電圧変換動作制御信号Lon1が出力端子Tout1へ導かれており、オア回路OR2の出力端からは、電圧変換動作制御信号Lon2が出力端子Tout2へ導かれている。   The logic circuit 575 includes AND circuits AND1 to AND6 and OR circuits OR1 and OR2 connected to the output sides of the AND circuits AND1 to AND6. A negative logic input signal SIG1 is input from the first overheat protection circuit 573 to the first input terminal of the AND circuit AND1, and a negative logic input signal from the second overheat protection circuit 574 is input to the second input terminal thereof. SIG2 is input, a negative logic input signal SIG0 is input from the input terminal Tin to the third input terminal, and the output terminal is led to the first input terminal of the OR circuit OR1. A negative logic input signal SIG1 is input from the first overheat protection circuit 573 to the first input terminal of the AND circuit AND2, and a positive logic input signal from the second overheat protection circuit 574 is input to the second input terminal thereof. SIG2 is input, a negative logic input signal SIG0 is input from the input terminal Tin to the third input terminal, and the output terminal is led to the second input terminal of the OR circuit OR1. A negative logic input signal SIG1 is input from the first overheat protection circuit 573 to the first input terminal of the AND circuit AND3, and a negative logic input signal from the second overheat protection circuit 574 is input to the second input terminal thereof. SIG2 is input, a positive logic input signal SIG0 is input from the input terminal Tin to the third input terminal, and the output terminals are the third input terminal of the OR circuit OR1 and the first input terminal of the OR circuit OR2. Has been led to. A positive logic input signal SIG1 is input from the first overheat protection circuit 573 to the first input terminal of the AND circuit AND4, and a negative logic input signal from the second overheat protection circuit 574 is input to the second input terminal thereof. SIG2 is input, a negative logic input signal SIG0 is input from the input terminal Tin to the third input terminal, and the output terminal is led to the second input terminal of the OR circuit OR2. A positive logic input signal SIG1 is input from the first overheat protection circuit 573 to the first input terminal of the AND circuit AND5, and a negative logic input signal from the second overheat protection circuit 574 is input to the second input terminal thereof. SIG2 is input, a positive input signal SIG0 is input from the input terminal Tin to the third input terminal, and the output terminal is led to the third input terminal of the OR circuit OR1. A negative logic input signal SIG1 is input from the first overheat protection circuit 573 to the first input terminal of the AND circuit AND6, and a positive logic input signal from the second overheat protection circuit 574 is input to the second input terminal thereof. SIG2 is input, a positive input signal SIG0 is input from the input terminal Tin to the third input terminal, and the output terminal is led to the fourth input terminal of the OR circuit OR2. Further, the voltage conversion operation control signal Lon1 is led from the output terminal of the OR circuit OR1 to the output terminal Tout1, and the voltage conversion operation control signal Lon2 is led from the output terminal of the OR circuit OR2 to the output terminal Tout2. Yes.

論理回路575はこのような構成により、図4に示したような真理値表570を構成し、入力信号SIG0〜SIG2に基づいて電圧変換動作制御信号Lon1,Lon2を、それぞれスイッチング駆動回路582,592へ供給するようになっている。ここで、入力信号SIG0〜SIG2は、前述のようにそれぞれ、水温T、第1の電圧変換回路51の温度T1、および第2の電圧変換回路52の温度T2を表しており、「L」レベル信号が低水温状態または通常温度状態を示し、「H」レベル信号が高水温状態または高温状態を示している。また、電圧変換動作制御信号Lon1,Lon2は、前述のようにそれぞれ、第1の電圧変換回路51における電圧変換動作の制御信号、および第2の電圧変換回路52における電圧変換動作の制御信号であり、「L」レベル信号は動作させる制御信号を、「H」レベル信号は停止させる制御信号を示している。なお、真理値表570の内容の詳細については、後述する。   With this configuration, the logic circuit 575 forms a truth table 570 as shown in FIG. 4, and the voltage conversion operation control signals Lon1 and Lon2 are supplied to the switching drive circuits 582 and 592 based on the input signals SIG0 to SIG2, respectively. To supply. Here, as described above, the input signals SIG0 to SIG2 represent the water temperature T, the temperature T1 of the first voltage conversion circuit 51, and the temperature T2 of the second voltage conversion circuit 52, respectively. The signal indicates a low water temperature state or a normal temperature state, and the “H” level signal indicates a high water temperature state or a high temperature state. The voltage conversion operation control signals Lon1 and Lon2 are the control signal for the voltage conversion operation in the first voltage conversion circuit 51 and the control signal for the voltage conversion operation in the second voltage conversion circuit 52, respectively, as described above. The “L” level signal indicates a control signal to be operated, and the “H” level signal indicates a control signal to be stopped. The details of the truth table 570 will be described later.

なお、これら基準電圧制御回路54、第1および第2の過電流保護回路55,56、電圧変換動作制御回路57、ならびに第1および第2の制御IC58,59は、本発明における「制御回路」の一具体例に対応する。また、これらの回路の代わりに(あるいはこれらの回路に加えて)、例えばマイコンなどにより構成し、スイッチング回路511,512内のスイッチングトランジスタS11〜S14、S21〜S24の動作、および整流回路513,523内の整流用トランジスタD11,D12,D21,D22の動作を、ソフトウェアによって制御するようにしてもよい。   The reference voltage control circuit 54, the first and second overcurrent protection circuits 55 and 56, the voltage conversion operation control circuit 57, and the first and second control ICs 58 and 59 are the “control circuit” in the present invention. This corresponds to a specific example. Further, instead of (or in addition to) these circuits, for example, constituted by a microcomputer, the operations of the switching transistors S11 to S14 and S21 to S24 in the switching circuits 511 and 512, and the rectifier circuits 513 and 523 The operations of the rectifying transistors D11, D12, D21, and D22 may be controlled by software.

次に、図4〜図8を参照して、以上のような構成の燃料電池発電システムの動作を、その特徴部分であるDC−DCコンバータ5の動作を中心にして説明する。ここで、図5は、第1および第2の過電流保護回路55,56がそれぞれ生成した基準電圧V1,V2と、電流電圧変換回路516,526から供給される検出電圧Vc1,Vc2のパルス波形との関係を表したものであり、図6は、出力電圧Voutと出力電流Ioutとの関係を表したものであり、図7は、出力過電流垂下点Ipと、水タンク2または水経路WLの少なくとも一方の水温Tとの関係の一例を表したものである。また、図8は、DC−DCコンバータ5の動作をタイミング図で表したものであり、(A)は水温Tを、(B)〜(D)はそれぞれ、電圧変換動作制御回路57への入力信号SIG0〜SIG2を、(E),(F)はそれぞれ、第1および第2の電圧変換回路51,52への電圧変換動作制御信号Lon1,Lon2を示している。   Next, the operation of the fuel cell power generation system configured as described above will be described with reference to FIGS. 4 to 8 focusing on the operation of the DC-DC converter 5 which is a characteristic part thereof. FIG. 5 shows pulse waveforms of the reference voltages V1 and V2 generated by the first and second overcurrent protection circuits 55 and 56, respectively, and the detection voltages Vc1 and Vc2 supplied from the current-voltage conversion circuits 516 and 526. FIG. 6 shows the relationship between the output voltage Vout and the output current Iout, and FIG. 7 shows the output overcurrent drooping point Ip and the water tank 2 or the water path WL. This shows an example of the relationship with at least one water temperature T. FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the DC-DC converter 5. (A) is the water temperature T, and (B) to (D) are inputs to the voltage conversion operation control circuit 57, respectively. Signals SIG0 to SIG2, (E) and (F) represent voltage conversion operation control signals Lon1 and Lon2 to the first and second voltage conversion circuits 51 and 52, respectively.

まず、図4〜図7を参照して、水タンク2または水経路WLの少なくとも一方における水の温度(水温T)が、基準電圧制御回路54により設定されている所定の基準水温(基準水温Tc)よりも高い高水温状態のときの動作について説明する。   First, referring to FIGS. 4 to 7, the water temperature (water temperature T) in at least one of the water tank 2 or the water path WL is set to a predetermined reference water temperature (reference water temperature Tc) set by the reference voltage control circuit 54. The operation when the water temperature is higher than) will be described.

燃料電池1で生成された電力は、DC−DCコンバータ5およびインバータ7へと供給される。インバータ7では、この供給された直流電圧が交流電圧へと変換され、モータ8へ供給される。そしてこの交流電圧によってモータ8が駆動されることで、その動力を用いて負荷が駆動される。   The electric power generated by the fuel cell 1 is supplied to the DC-DC converter 5 and the inverter 7. In the inverter 7, the supplied DC voltage is converted into an AC voltage and supplied to the motor 8. When the motor 8 is driven by this AC voltage, the load is driven using the power.

一方、DC−DCコンバータ5では、燃料電池1から供給された入力直流電圧Vinは、第1および第2の電圧変換回路51,52の両者によって、これと異なる電圧(図2の例では、より低い電圧)である出力直流電圧(出力電圧)Voutへと変換される。そしてこの出力電圧Voutによって、負荷である補機用バッテリ62および補機63が駆動される。   On the other hand, in the DC-DC converter 5, the input DC voltage Vin supplied from the fuel cell 1 is different from that by the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 (in the example of FIG. Is converted to an output DC voltage (output voltage) Vout which is a low voltage. Then, the auxiliary battery 62 and the auxiliary device 63 which are loads are driven by the output voltage Vout.

具体的には、このDC−DCコンバータ5では、以下のような電圧変換動作がなされる。   Specifically, the DC-DC converter 5 performs the following voltage conversion operation.

第1の電圧変換回路51では、スイッチング回路511において、スイッチング駆動回路582から供給されるスイッチング信号LS11〜LS14に応じて、スイッチングトランジスタS11,S14がオン状態でスイッチングトランジスタS12,S13がオフ状態の期間と、スイッチングトランジスタS12,S13がオン状態でスイッチングトランジスタS11,S14がオフ状態の期間とが交互に切り換えられる。このようなスイッチング動作により、スイッチング回路511では、入力直流電圧Vinに基づいて交流のパルス電圧が生成され、トランス512の1次側巻線CA1へ供給される。トランス512では、このパルス電圧が変圧され、その2次側巻線CB1,CC1から、変圧されたパルス電圧が出力される。そしてこの変圧されたパルス電圧は、スイッチング駆動回路582から供給されるスイッチ信号LSD11,LSD12に応じて整流回路513の整流用トランジスタD11,D12により整流され、平滑回路514のチョークコイル514Lおよび平滑コンデンサ514Cにより、その整流された電圧波形が平滑化される。このようにして出力直流電圧Voutが補機用バッテリ62および補機63へと供給され、駆動される。   In the first voltage conversion circuit 51, in the switching circuit 511, the switching transistors S11 and S14 are in the on state and the switching transistors S12 and S13 are in the off state in response to the switching signals LS11 to LS14 supplied from the switching drive circuit 582. And the period in which the switching transistors S12 and S13 are on and the switching transistors S11 and S14 are off are alternately switched. With such a switching operation, the switching circuit 511 generates an AC pulse voltage based on the input DC voltage Vin and supplies the AC pulse voltage to the primary winding CA1 of the transformer 512. In the transformer 512, the pulse voltage is transformed, and the transformed pulse voltage is output from the secondary windings CB1 and CC1. The transformed pulse voltage is rectified by the rectifying transistors D11 and D12 of the rectifying circuit 513 in accordance with the switch signals LSD11 and LSD12 supplied from the switching drive circuit 582, and the choke coil 514L and the smoothing capacitor 514C of the smoothing circuit 514 are rectified. Thus, the rectified voltage waveform is smoothed. In this way, the output DC voltage Vout is supplied to and driven by the auxiliary battery 62 and the auxiliary 63.

この際、出力電流Ioutは、電流検出トランス515によって検出電流I1として間接的に常に監視されており、電流電圧変換回路516によって検出電流I1が検出電圧Vc1へと変換され、第1の過電流保護回路55へ出力される。また、水温検出回路53では、水タンク2または水経路WLの少なくとも一方の水温Tに応じて、接続点P1の電位が設定される。そして基準電圧制御回路54では、設定された接続点P1の電位に基づいて、第1の過電流保護回路55における比較器555の非反転入力端子へ供給される基準電圧V1が設定される。比較器555では、このようにして設定された基準電圧V1の電位と、電流電圧変換回路516から出力される検出電圧Vc1の電位とが比較される。   At this time, the output current Iout is always monitored indirectly as the detection current I1 by the current detection transformer 515, and the detection current I1 is converted into the detection voltage Vc1 by the current-voltage conversion circuit 516, and the first overcurrent protection is performed. It is output to the circuit 55. In the water temperature detection circuit 53, the potential at the connection point P1 is set according to the water temperature T of at least one of the water tank 2 and the water path WL. In the reference voltage control circuit 54, the reference voltage V1 supplied to the non-inverting input terminal of the comparator 555 in the first overcurrent protection circuit 55 is set based on the set potential of the connection point P1. The comparator 555 compares the potential of the reference voltage V1 set in this way with the potential of the detection voltage Vc1 output from the current-voltage conversion circuit 516.

ここで、水温検出回路53では、水温Tが高水温状態となっていることから、サーミスタ531の両端の電圧値が小さくなり、接続点P1の電位が基準電圧Ref1の電位よりも低くなるように設定されている。したがって、比較器541の出力信号が「H」レベルとなり、第1の過電流保護回路55におけるNPNトランジスタ551がオン状態となることから、前述のように基準電圧V1が、抵抗器554と、並列接続された抵抗器552,553との直列接続により定まることとなる。   Here, in the water temperature detection circuit 53, since the water temperature T is in a high water temperature state, the voltage value at both ends of the thermistor 531 becomes small, and the potential at the connection point P1 becomes lower than the potential of the reference voltage Ref1. Is set. Therefore, since the output signal of the comparator 541 becomes “H” level and the NPN transistor 551 in the first overcurrent protection circuit 55 is turned on, the reference voltage V1 is in parallel with the resistor 554 as described above. It is determined by the series connection with the connected resistors 552 and 553.

このようにして比較した結果、図5に示したように、この高水温状態での基準電位V1Hよりも検出電圧Vc1の電位が低い場合(検出電圧のパルス波形PLS1)には、出力電流Ioutが通常電流状態であるので、比較器555の出力信号Vs1が「H」レベルとなる。このときには、第1の制御IC58によって、この通常電流状態を維持するような制御パルスの幅(ディーティ比)からなるスイッチング信号LS11〜LS14およびスイッチ信号LSD11,LSD12がそれぞれ出力され、通常電流状態を維持するように、各スイッチングトランジスタS11〜S14および整流用トランジスタD11,D12の動作が制御される。   As a result of the comparison, as shown in FIG. 5, when the potential of the detection voltage Vc1 is lower than the reference potential V1H in this high water temperature state (pulse waveform PLS1 of the detection voltage), the output current Iout is Since the current is in the normal current state, the output signal Vs1 of the comparator 555 becomes the “H” level. At this time, the first control IC 58 outputs the switching signals LS11 to LS14 and the switch signals LSD11 and LSD12 having the control pulse width (duty ratio) for maintaining the normal current state, and maintains the normal current state. Thus, the operations of the switching transistors S11 to S14 and the rectifying transistors D11 and D12 are controlled.

一方、基準電位V1Hよりも検出電圧Vc1の電位が高くなった場合(検出電圧のパルス波形PLS2:図5中の符号P101で示したように、それぞれの電位が同電位となり、高くなりかけた場合)には、出力電流Ioutが出力過電流状態であるので、比較器555の出力信号Vs1が「L」レベルとなる。このときには、第1の制御IC58によって、スイッチング信号LS11〜LS14およびスイッチ信号LSD11,LSD12における制御パルスの幅がそれぞれ小さくなる(デューティ比を小さくなる)ように設定される。したがって、図6のグラフG1における符号P101で示したように、第1の電圧変換回路51が出力電流IOHでの出力過電流垂下状態となり、出力電圧Voutの値がVOHよりも低下し、垂下するように制御がなされる。なお、この出力過電流垂下点Ip(図6の符号P101における出力電流:IOH)は、図7に示したように、水温Tが基準水温Tcよりも高い高水温状態のときには、常に下限値IOHに設定される。   On the other hand, when the potential of the detection voltage Vc1 becomes higher than the reference potential V1H (pulse waveform PLS2 of the detection voltage: as indicated by the reference symbol P101 in FIG. 5, the respective potentials become the same potential and become higher. ), Since the output current Iout is in the output overcurrent state, the output signal Vs1 of the comparator 555 becomes the “L” level. At this time, the first control IC 58 sets the widths of the control pulses in the switching signals LS11 to LS14 and the switch signals LSD11 and LSD12 to be small (duty ratio is small). Therefore, as indicated by reference numeral P101 in the graph G1 in FIG. 6, the first voltage conversion circuit 51 enters the output overcurrent droop state at the output current IOH, and the value of the output voltage Vout falls below VOH and droops. Control is performed as follows. Note that this output overcurrent drooping point Ip (the output current: IOH at P101 in FIG. 6) is always the lower limit value IOH when the water temperature T is in a high water temperature state higher than the reference water temperature Tc, as shown in FIG. Set to

一方、第2の電圧変換回路52においても、第1の電圧変換回路51と同様の動作により、入力直流電圧Vinに基づいて出力直流電圧(出力電圧)Voutが生成され、補機用バッテリ62および補機63へと供給されることで、駆動される。   On the other hand, in the second voltage conversion circuit 52, an output DC voltage (output voltage) Vout is generated based on the input DC voltage Vin by the same operation as that of the first voltage conversion circuit 51, and the auxiliary battery 62 and It is driven by being supplied to the auxiliary machine 63.

また、この第2の電圧変換回路52においても、出力電流Ioutは電流検出トランス525によって検出電流I2として間接的に常に監視されており、電流電圧変換回路526によって検出電流I2が検出電圧Vc2へと変換され、第2の過電流保護回路56へ出力される。そして基準電圧制御回路54では、設定された接続点P1の電位に基づいて、第2の過電流保護回路56における比較器565の非反転入力端子へ供給される基準電圧V2が設定される。比較器565では、このようにして設定された基準電圧V2の電位と、電流電圧変換回路526から出力される検出電圧Vc2の電位とが比較される。   Also in the second voltage conversion circuit 52, the output current Iout is always monitored indirectly as the detection current I2 by the current detection transformer 525, and the detection current I2 is changed to the detection voltage Vc2 by the current-voltage conversion circuit 526. The converted signal is output to the second overcurrent protection circuit 56. In the reference voltage control circuit 54, the reference voltage V2 to be supplied to the non-inverting input terminal of the comparator 565 in the second overcurrent protection circuit 56 is set based on the set potential of the connection point P1. The comparator 565 compares the potential of the reference voltage V2 set in this way with the potential of the detection voltage Vc2 output from the current-voltage conversion circuit 526.

ここで、高水温状態では、上記のように比較器541の出力信号が「H」レベルとなることから、第2の過電流保護回路56におけるNPNトランジスタ561もオン状態となり、基準電圧V2は、抵抗器564と、並列接続された抵抗器562,563との直列接続により定まる。   Here, in the high water temperature state, since the output signal of the comparator 541 becomes “H” level as described above, the NPN transistor 561 in the second overcurrent protection circuit 56 is also turned on, and the reference voltage V2 is It is determined by the series connection of the resistor 564 and the resistors 562 and 563 connected in parallel.

このようにして、第2の電圧変換回路52においても、第1の電圧変換回路51と同様にして、スイッチング信号LS21〜LS24およびスイッチ信号LSD21,LSD22の制御パルス幅(デューティ比)がそれぞれ制御され、通常電流状態を維持するように各スイッチングトランジスタS21〜S24および整流用トランジスタD21,D22の動作が制御される。そして、基準電位V2Hよりも検出電圧Vc2の電位が高くなった場合には、第2の制御IC59によって、スイッチング信号LS21〜LS24およびスイッチ信号LSD21,LSD22における制御パルスの幅がそれぞれ小さくなる(デューティ比を小さくなる)ように設定される。すなわち、第2の電圧変換回路52が出力電流IOHでの出力過電流垂下状態となり、出力電圧Voutの値がVOHよりも低下し、垂下するように制御がなされる。   In this way, in the second voltage conversion circuit 52, similarly to the first voltage conversion circuit 51, the control pulse widths (duty ratios) of the switching signals LS21 to LS24 and the switch signals LSD21 and LSD22 are controlled. The operations of the switching transistors S21 to S24 and the rectifying transistors D21 and D22 are controlled so as to maintain the normal current state. When the detected voltage Vc2 is higher than the reference potential V2H, the second control IC 59 reduces the width of the control pulse in the switching signals LS21 to LS24 and the switching signals LSD21 and LSD22 (duty ratio). Is set to be smaller). That is, the second voltage conversion circuit 52 is in an output overcurrent drooping state at the output current IOH, and control is performed such that the value of the output voltage Vout falls below VOH and droops.

また、電圧変換動作制御回路57ではこのとき、第1および第2の温度検出回路571,572によって、それぞれ第1の電圧変換回路51の温度T1および第2の電圧変換回路52の温度T2が常に監視されている。具体的には、これらの温度T1,T2に応じて、それぞれ接続点P41,P42の電位が設定される。そして第1および第2の過熱保護回路573,574ではそれぞれ、設定された接続点P41,P42の電位に基づいて、論理回路575へ出力される入力信号SIG1,SIG2が設定される。ここで、温度検出回路571,572では、温度T1,T2が通常温度状態である限り、サーミスタ571T,572Tの両端の電圧値が小さくなり、接続点P41,P42の電位がそれぞれ基準電圧Ref21,Ref22の電位よりも低くなるように設定されている。したがってこの場合は、比較器Com1,Com2の出力信号(入力信号SIG1,SIG2)はいずれも「L」レベルとなる。また、上記のように、高水温状態では比較器541の出力信号が「H」レベルとなることから、入力端子Tinを介して入力される入力信号SIG0も「H」レベルとなる。   At this time, in the voltage conversion operation control circuit 57, the temperature T1 of the first voltage conversion circuit 51 and the temperature T2 of the second voltage conversion circuit 52 are always set by the first and second temperature detection circuits 571 and 572, respectively. Is being monitored. Specifically, the potentials of the connection points P41 and P42 are set according to these temperatures T1 and T2, respectively. In the first and second overheat protection circuits 573 and 574, input signals SIG1 and SIG2 output to the logic circuit 575 are set based on the set potentials of the connection points P41 and P42, respectively. Here, in the temperature detection circuits 571 and 572, as long as the temperatures T1 and T2 are in the normal temperature state, the voltage values at both ends of the thermistors 571T and 572T are reduced, and the potentials at the connection points P41 and P42 are the reference voltages Ref21 and Ref22, respectively. It is set to be lower than the potential. Therefore, in this case, the output signals (input signals SIG1 and SIG2) of the comparators Com1 and Com2 are both at the “L” level. As described above, since the output signal of the comparator 541 is at the “H” level in the high water temperature state, the input signal SIG0 input through the input terminal Tin is also at the “H” level.

したがってこの場合、図4の真理値表570に示したように、第1および第2の電圧変換回路51,52への電圧変換動作制御信号Lon1,Lon2はいずれも「H」レベルとなることから、第1の電圧変換回路51および第2の電圧変換回路52はいずれも電圧変換動作を行う、すなわち動作状態となっている。   Therefore, in this case, as shown in the truth table 570 of FIG. 4, the voltage conversion operation control signals Lon1 and Lon2 to the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 are both at the “H” level. The first voltage conversion circuit 51 and the second voltage conversion circuit 52 both perform a voltage conversion operation, that is, are in an operating state.

また、第1および第2の電圧変換回路51,52の温度T1,T2の少なくとも一方が高温状態であるときには、逆にサーミスタ571T(またはサーミスタ572T)の両端の電圧値が大きくなり、接続点P41(または接続点P42)の電位が基準電圧Ref21(または基準電圧Ref22)の電位よりも高くなる。よってこの場合は入力信号SIG1(またはSIG2)が「H」レベルとなり、電圧変換動作制御信号Lon1(または電圧変換動作制御信号Lon2)が「L」レベルとなることから、第1の電圧変換回路51(または第2の電圧変換回路52)が電圧変換動作を行わない、すなわち停止状態となる。なお、このようにして停止状態となった後は、温度T1(または温度T2)が通常温度状態まで下がって入力信号SIG1(またはSIG2)が「L」レベルとなれば、第1の電圧変換回路51(または第2の電圧変換回路52)が再び動作状態に戻ることとなる。   On the other hand, when at least one of the temperatures T1 and T2 of the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 is in a high temperature state, the voltage value at both ends of the thermistor 571T (or thermistor 572T) increases, and the connection point P41. (Or the connection point P42) is higher in potential than the reference voltage Ref21 (or reference voltage Ref22). Therefore, in this case, the input signal SIG1 (or SIG2) becomes the “H” level, and the voltage conversion operation control signal Lon1 (or the voltage conversion operation control signal Lon2) becomes the “L” level. Therefore, the first voltage conversion circuit 51 (Or the second voltage conversion circuit 52) does not perform the voltage conversion operation, that is, enters a stopped state. If the temperature T1 (or temperature T2) drops to the normal temperature state and the input signal SIG1 (or SIG2) becomes the “L” level after the stop state is made in this way, the first voltage conversion circuit. 51 (or the second voltage conversion circuit 52) returns to the operating state again.

このようにして、電圧変換動作制御回路57によって、第1および第2の電圧変換回路51,52の温度T1,T2に応じた電圧変換動作の制御がなされ、高水温状態の場合には、温度T1,T2が通常温度状態である限り、第1の電圧変換回路51および第2の電圧変換回路52のいずれもが電圧変換動作を行うこととなる。   In this way, the voltage conversion operation control circuit 57 controls the voltage conversion operation in accordance with the temperatures T1 and T2 of the first and second voltage conversion circuits 51 and 52. As long as T1 and T2 are in the normal temperature state, both the first voltage conversion circuit 51 and the second voltage conversion circuit 52 perform the voltage conversion operation.

次に、図4〜図8を参照して、水温Tが所定の基準水温(基準水温Tc)よりも低い低水温状態のとき、特に、このような低水温状態においてこの燃料電池発電システムを始動する際の動作について説明する。   Next, referring to FIGS. 4 to 8, when the water temperature T is in a low water temperature state lower than a predetermined reference water temperature (reference water temperature Tc), the fuel cell power generation system is started particularly in such a low water temperature state. The operation when doing this will be described.

まず、この燃料電池発電システムの始動時には、燃料電池1が始動するまでの間、二次電池3が、補助電源として機能する。具体的には、二次電池3から供給された電圧がDC−DCコンバータ4によって電圧変換されると共に安定化され、DC−DCコンバータ5およびインバータ7へ供給される。   First, when the fuel cell power generation system is started, the secondary battery 3 functions as an auxiliary power source until the fuel cell 1 is started. Specifically, the voltage supplied from the secondary battery 3 is voltage-converted and stabilized by the DC-DC converter 4 and supplied to the DC-DC converter 5 and the inverter 7.

DC−DCコンバータ5において、第1の電圧変換回路51および第2の電圧変換回路52では、高水温状態のときと基本的に同様の電圧変換動作がなされ、DC−DCコンバータ3から供給された入力直流電圧Vinが、これと異なる電圧(図2の例では、より低い電圧)である出力直流電圧(出力電圧)Voutへと変換される。そしてこの出力電圧Voutによって補機用バッテリ62および補機63に加え、低水温状態における負荷であるヒータ61も駆動される。このようにしてヒータ61が駆動されることで、ヒータ61で発生した熱Q1により水タンク2または水経路WLの少なくとも一方における水が加熱され、その水温Tが上昇することとなる。   In the DC-DC converter 5, the first voltage conversion circuit 51 and the second voltage conversion circuit 52 perform basically the same voltage conversion operation as that in the high water temperature state, and are supplied from the DC-DC converter 3. The input DC voltage Vin is converted into an output DC voltage (output voltage) Vout that is a different voltage (lower voltage in the example of FIG. 2). In addition to the auxiliary battery 62 and the auxiliary machine 63, the output voltage Vout also drives the heater 61 that is a load in the low water temperature state. By driving the heater 61 in this way, water in at least one of the water tank 2 or the water path WL is heated by the heat Q1 generated by the heater 61, and the water temperature T rises.

ここで、このDC−DCコンバータ5において高水温状態と異なるのは、図5〜図7に示したように、第1および第2の電圧変換回路51,52の出力過電流垂下点Ipが高水温状態のときよりも大きくなると共に、図8(E),(F)に示したように、第1の電圧変換回路51と第2の電圧変換回路52とが交互に選択的に動作する点である。そして詳細は後述するが、このように動作することにより、ヒータ61に加え、このDC−DCコンバータ5も、これら水タンク2または水経路WLの少なくとも一方における水に対する加熱手段として機能するようになっている。具体的には、低水温状態においては、DC−DCコンバータ5では、以下のような動作がなされる。   Here, the DC-DC converter 5 differs from the high water temperature state in that the output overcurrent droop point Ip of the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 is high as shown in FIGS. The temperature is larger than that in the water temperature state, and the first voltage conversion circuit 51 and the second voltage conversion circuit 52 are selectively operated alternately as shown in FIGS. 8 (E) and 8 (F). It is. As will be described in detail later, by operating in this way, in addition to the heater 61, the DC-DC converter 5 also functions as a heating means for water in at least one of the water tank 2 or the water path WL. ing. Specifically, in the low water temperature state, the DC-DC converter 5 performs the following operation.

まず、水温Tが低下している場合、水温検出手段53におけるサーミスタ531の抵抗値が上昇することから、その両端の電圧値が大きくなり、接続点P1の電位が基準電圧Ref1の電位よりも高くなる。したがって、比較器541の出力信号が「L」レベルとなり、NPNトランジスタ551,561がオフ状態となることから、基準電圧V1が抵抗器554と抵抗器553との直列接続により定まり、基準電圧V2が抵抗器564と抵抗器563との直列接続により定まることとなる。したがって、例えば図5の矢印X1で示したように、第1および第2の過電流保護回路55,56でそれぞれ生成される基準電位V1,V2も、V1H,V2HからそれぞれV1H,V2Lまで上昇し、高水温状態のときよりも、過電流状態か否かを規定する基準が緩和される。よって、図5の符号P102で示したように、検出電圧Vc1,Vc2のパルス波形PLS3の電位に対応する電流値まで、検出電流I1,I2や出力電流Ioutの増加が許容され、図6のグラフG2における矢印X2および符号P102、ならびに図7のグラフG3に示したように、第1および第2の電圧変換回路51,52の出力過電流垂下点Ipも、IOHからIOLまで上昇する。   First, when the water temperature T is lowered, the resistance value of the thermistor 531 in the water temperature detecting means 53 increases, so that the voltage value at both ends of the water temperature detecting means 53 increases, and the potential at the connection point P1 is higher than the potential of the reference voltage Ref1. Become. Therefore, since the output signal of the comparator 541 becomes “L” level and the NPN transistors 551 and 561 are turned off, the reference voltage V1 is determined by the series connection of the resistor 554 and the resistor 553, and the reference voltage V2 is It is determined by the series connection of the resistor 564 and the resistor 563. Therefore, for example, as indicated by the arrow X1 in FIG. 5, the reference potentials V1 and V2 generated by the first and second overcurrent protection circuits 55 and 56 also rise from V1H and V2H to V1H and V2L, respectively. The criteria for determining whether or not an overcurrent state is present is relaxed compared to when the water temperature is high. Therefore, as indicated by reference numeral P102 in FIG. 5, the detection currents I1, I2 and the output current Iout are allowed to increase up to the current value corresponding to the potential of the pulse waveform PLS3 of the detection voltages Vc1, Vc2, and the graph of FIG. As indicated by the arrow X2 and the symbol P102 in G2 and the graph G3 in FIG. 7, the output overcurrent droop point Ip of the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 also rises from IOH to IOL.

また、このとき電圧変換動作制御回路57では、比較器541の出力信号が「L」レベル、すなわち論理回路575への入力信号SIG0が「L」レベルとなる(図8(B))ことから、図4の真理値表570から分かるように、この燃料電池発電システムの始動時、すなわち初期状態(図8におけるタイミングt0;SIG0=SIG1=SIG2=「L」)では、電圧変換動作制御信号Lon1が「H」レベルとなる一方,Lon2が「L」レベルとなることから、第1の電圧変換回路51は動作状態となり、第2の電圧変換回路52は停止状態となる(図8(E),(F))。   At this time, in the voltage conversion operation control circuit 57, the output signal of the comparator 541 is at the “L” level, that is, the input signal SIG0 to the logic circuit 575 is at the “L” level (FIG. 8B). As can be seen from the truth table 570 of FIG. 4, at the start of the fuel cell power generation system, that is, in the initial state (timing t0 in FIG. 8; SIG0 = SIG1 = SIG2 = “L”), the voltage conversion operation control signal Lon1 is Since the Lon2 becomes the “L” level while the “H” level is set, the first voltage conversion circuit 51 is in the operating state, and the second voltage conversion circuit 52 is in the stop state (FIG. 8E, (F)).

このようにして、タイミングt0において、第1の電圧変換回路51は、その出力過電流垂下点IpがIOHからIOLまで上昇した状態で動作する一方、第2の電圧変換回路52は停止状態となる。つまり、第1の電圧変換回路51のみが、出力電流Ioutの増加が許容された状態で選択的に動作することから、DC−DCコンバータ5内において、第1の電圧変換回路51に対して回路電流が集中することとなる。また、この第1の電圧変換回路51は、電界効果型トランジスタ(スイッチングトランジスタS11〜S14および整流用トランジスタD11,D12)を含んでいることから、これらの素子において電流集中に起因した電力損失Plossの増加が生じ、これにより素子における発熱量も増加する。具体的には、例えば以下の表1にまとめたように、電力損失Plossが増加する。ここで、表1は、高水温状態および低水温状態における、第1および第2の電圧変換回路51,52それぞれの状態、出力電流Iout、電界効果型トランジスタでの電力損失Ploss(FET)、ならびにこれらの第1および第2の電圧変換回路51,52での合計値の一例をまとめたものであり、電力損失Ploss(FET)については、スイッチング素子(スイッチングトランジスタS11〜S14,S21〜S24)の場合と、整流素子(整流用トランジスタD11,D12,D21,D22)の場合とで分けてまとめている。なお、この場合の例では、高水温状態では、第1および第2の電圧変換回路51,52はいずれも出力電流Iout=110Aであり、低水温状態では、第1および第2の電圧変換回路51,52のうちの一方(動作状態にある電圧変換回路)は、出力電流Iout=220Aであるものとする。また、電力損失Ploss(FET)は、いずれの場合についても、それぞれについての比率で示している。   Thus, at the timing t0, the first voltage conversion circuit 51 operates in a state where the output overcurrent droop point Ip rises from IOH to IOL, while the second voltage conversion circuit 52 is stopped. . That is, only the first voltage conversion circuit 51 selectively operates in a state in which the increase in the output current Iout is allowed. Therefore, the circuit is connected to the first voltage conversion circuit 51 in the DC-DC converter 5. The current will be concentrated. Since the first voltage conversion circuit 51 includes field effect transistors (switching transistors S11 to S14 and rectifying transistors D11 and D12), the power loss Ploss caused by current concentration in these elements is reduced. An increase occurs, thereby increasing the amount of heat generated in the device. Specifically, for example, as summarized in Table 1 below, the power loss Ploss increases. Here, Table 1 shows the states of the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 in the high water temperature state and the low water temperature state, the output current Iout, the power loss Ploss (FET) in the field effect transistor, and An example of the total value in the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 is summarized. Regarding the power loss Ploss (FET), switching elements (switching transistors S11 to S14, S21 to S24) are included. And the case of the rectifier element (rectifier transistors D11, D12, D21, D22). In this example, in the high water temperature state, the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 both output current Iout = 110A, and in the low water temperature state, the first and second voltage conversion circuits. One of 51 and 52 (voltage conversion circuit in the operating state) is assumed to have an output current Iout = 220A. Further, the power loss Ploss (FET) is shown as a ratio for each case.

Figure 2006278297
Figure 2006278297

表1から分かるように、高水温状態では、第1および第2の電圧変換回路51,52はいずれも出力電流Iout=110Aであることから、電力損失Ploss(FET)は、スイッチング素子および整流素子のいずれの場合についても、第1の電圧変換回路:第2の電圧変換回路:合計=1:1:2となる。   As can be seen from Table 1, in the high water temperature state, the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 both have the output current Iout = 110A, and therefore the power loss Ploss (FET) is the switching element and the rectifying element. In either case, the first voltage conversion circuit: the second voltage conversion circuit: total = 1: 1: 2.

一方、低水温状態では、上記のように動作状態にある電圧変換回路の出力電流Iout=220A、および停止状態にある電圧変換回路の出力電流Iout=0Aとなる。ここで、電界効果型トランジスタでの電力損失Ploss(FET)は、以下の式(1)および式(2)で示されるように(式(1);スイッチング素子の場合、式(2);整流素子の場合)、そのソース・ドレイン間を流れる電流の2乗に比例して増加する。したがって、表1に示したように、スイッチング素子および整流素子のいずれの場合についても、第1の電圧変換回路:第2の電圧変換回路:合計=4:0:4となり、低水温状態での発熱量は、高水温状態での発熱量の2倍に増加することとなる。
Ploss(FET)∝(Iout/n)2 …(1)
Ploss(FET)∝(Iout)2 …(2)
ここで、nは、2次側巻線CB1(CB2),CC1(CC2)の巻数が等しい(=N2)と仮定した場合における、N2に対する1次側巻線CA1(CA2)の巻数N1の巻数比(N1/N2)である。したがって、(Iout/n)は、1次側を流れる電流、すなわちスイッチングトランジスタS11〜S14(S21〜S24)のソース・ドレイン間を流れる電流を表している。
On the other hand, in the low water temperature state, the output current Iout of the voltage conversion circuit in the operating state as described above is 220A, and the output current Iout of the voltage conversion circuit in the stop state is 0A. Here, the power loss Ploss (FET) in the field effect transistor is expressed by the following formula (1) and formula (2) (formula (1); in the case of a switching element, formula (2); rectification In the case of an element), it increases in proportion to the square of the current flowing between its source and drain. Therefore, as shown in Table 1, in both cases of the switching element and the rectifying element, the first voltage conversion circuit: the second voltage conversion circuit: total = 4: 0: 4, and in the low water temperature state The calorific value increases twice as much as the calorific value in the high water temperature state.
Ploss (FET) ∝ (Iout / n) 2 (1)
Ploss (FET) ∝ (Iout) 2 (2)
Here, n is the number of turns N1 of the primary side winding CA1 (CA2) with respect to N2, assuming that the number of turns of the secondary side windings CB1 (CB2) and CC1 (CC2) is equal (= N2). The ratio (N1 / N2). Therefore, (Iout / n) represents the current flowing through the primary side, that is, the current flowing between the source and drain of the switching transistors S11 to S14 (S21 to S24).

このようにして、DC−DCコンバータ5では、動作状態にある第1の電圧変換回路内の電界効果型トランジスタ(スイッチングトランジスタS11〜S14および整流用トランジスタD11,D12)において、発熱量が高水温状態のときよりも増加し、さらにDC−DCコンバータ5(第1の電圧変換回路51)が水タンク2または水経路WLの少なくとも一方に隣在していることから、これらの部位に伝導する熱量Q2も増加し、図8(A)に示したように、水温が徐々に上昇する。   In this way, in the DC-DC converter 5, the field effect transistors (switching transistors S11 to S14 and rectifying transistors D11 and D12) in the first voltage conversion circuit in the operating state are in a high water temperature state. Further, since the DC-DC converter 5 (first voltage conversion circuit 51) is adjacent to at least one of the water tank 2 and the water path WL, the amount of heat Q2 conducted to these parts is increased. As shown in FIG. 8 (A), the water temperature gradually rises.

その後は、第1の電圧変換回路51での発熱量が増加することから、タイミングt1において、この第1の電圧変換回路51の温度T1が所定の基準温度よりも高い高温状態となると、前述のように入力信号SIG1が「H」レベルとなり、電圧変換動作制御信号Lon1が「L」レベルとなると共に電圧変換動作制御信号Lon2が「H」レベルとなる(図4)ことから、第1の電圧変換回路51が停止状態となる一方、第2の電圧変換回路52は停止状態から動作状態となる。このようにして、タイミングt1〜t2においては、第2の電圧変換回路52のみが出力電流Ioutの増加が許容された状態で選択的に動作し、DC−DCコンバータ5内において、第2の電圧変換回路52に対して回路電流が集中することとなる。したがって、このタイミングt1〜t2においては、上記した第1の電圧変換回路51の場合と同様にして、動作状態にある第2の電圧変換回路内の電界効果型トランジスタ(スイッチングトランジスタS21〜S24および整流用トランジスタD21,D22)において、発熱量が高水温状態のときよりも増加し、さらにDC−DCコンバータ5(第2の電圧変換回路52)が水タンク2または水経路WLの少なくとも一方に隣在していることから、これらの部位に伝導する熱量Q2も増加し、図8(A)に示したように、水温がさらに上昇することとなる。   Thereafter, the amount of heat generated in the first voltage conversion circuit 51 increases. Therefore, when the temperature T1 of the first voltage conversion circuit 51 becomes higher than a predetermined reference temperature at the timing t1, the above-described state occurs. As described above, the input signal SIG1 becomes “H” level, the voltage conversion operation control signal Lon1 becomes “L” level, and the voltage conversion operation control signal Lon2 becomes “H” level (FIG. 4). While the conversion circuit 51 is stopped, the second voltage conversion circuit 52 is changed from the stopped state to the operating state. In this way, at the timings t1 to t2, only the second voltage conversion circuit 52 selectively operates in a state where the increase in the output current Iout is allowed, and the second voltage conversion circuit 52 in the DC-DC converter 5 The circuit current is concentrated on the conversion circuit 52. Therefore, at the timings t1 to t2, the field effect transistors (switching transistors S21 to S24 and rectifiers) in the second voltage conversion circuit in the operating state are provided in the same manner as the first voltage conversion circuit 51 described above. In the transistors D21 and D22), the amount of heat generation is higher than that in the high water temperature state, and the DC-DC converter 5 (second voltage conversion circuit 52) is adjacent to at least one of the water tank 2 and the water path WL. Therefore, the amount of heat Q2 conducted to these parts also increases, and the water temperature further rises as shown in FIG. 8 (A).

さらにその後は、図8に示したように、タイミングt2〜t3では再び第1の電圧変換回路51のみが動作状態となり、タイミングt3〜t4では第2の電圧変換回路52のみが動作状態となり、タイミングt4〜t5では第1の電圧変換回路51のみが動作状態となり、タイミングt5〜t6では第2の電圧変換回路52のみが動作状態となり、タイミングt6〜t7では第1の電圧変換回路51のみが動作状態となり、タイミングt7〜t8では第2の電圧変換回路52のみが動作状態となり、タイミングt8以降では第1の電圧変換回路51のみが動作状態となり、といったように、第1および第2の電圧変換回路51,52のうちの1つの電圧変換回路のみが選択的に動作するように、これら第1および第2の電圧変換回路51,52が互いに周期的動作(交互動作)していき、水温Tがさらに上昇していく。なお、このような交互動作が切り替わる時間間隔が徐々に短くなっているのは、それぞれの電圧変換回路の停止状態においても水温Tは上昇していることから、第1および第2の電圧変換回路51,52の温度T1,T2がそれぞれ元の温度まで下がりきらないうちに再び動作状態となるためである。   After that, as shown in FIG. 8, only the first voltage conversion circuit 51 is in the operating state again at the timing t2 to t3, and only the second voltage conversion circuit 52 is in the operating state at the timing t3 to t4. Only the first voltage conversion circuit 51 is in an operating state from t4 to t5, only the second voltage conversion circuit 52 is in an operating state from timing t5 to t6, and only the first voltage conversion circuit 51 is operating from timing t6 to t7. In the state, only the second voltage conversion circuit 52 is in the operating state from the timing t7 to t8, and only the first voltage conversion circuit 51 is in the operating state after the timing t8. These first and second voltage conversion circuits 51 and 5 are operated so that only one voltage conversion circuit of the circuits 51 and 52 selectively operates. There continue to cyclic operation (alternate operation) to each other, the water temperature T goes further increased. Note that the time interval at which such alternating operation is switched is gradually shortened because the water temperature T rises even when each voltage conversion circuit is stopped, and therefore the first and second voltage conversion circuits. This is because the temperatures T1 and T2 of 51 and 52 are again in an operating state before the temperatures T1 and T2 are completely lowered to the original temperatures.

そして、例えばタイミングt9において、水温Tが所定の基準水温Tcよりも高くなり、高水温状態となると(図8(A))、前述のように論理回路575への入力信号SIG0は「H」レベルとなり(図8(B))、第1および第2の電圧変換回路51,52の温度T1,T2が高温状態とならない限りは入力信号SIG1,SIG2がいずれも「L」となることから(図8(C),(D))、図4の真理値表570により、第1および第2の電圧変換回路51,52がいずれも動作状態となる(図8(E),(F))。なお、このときは、前述のようにその出力過電流垂下点Ipは、IOLからIOHまで低下し、元の状態に戻ることとなる(図6,図7)。また、タイミングt10〜t11に示したように、例えば第1の電圧変換回路51が高温状態となった場合には(図8(C))、図4の真理値表570により、第1の電圧変換回路51が停止状態となる(図8(E))。   For example, when the water temperature T becomes higher than the predetermined reference water temperature Tc at the timing t9 and becomes a high water temperature state (FIG. 8A), the input signal SIG0 to the logic circuit 575 is at the “H” level as described above. (FIG. 8B), the input signals SIG1 and SIG2 are both “L” unless the temperatures T1 and T2 of the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 are in a high temperature state (FIG. 8B). 8 (C), (D)) and the truth table 570 of FIG. 4, both the first and second voltage conversion circuits 51, 52 are in an operating state (FIGS. 8E, 8F). At this time, as described above, the output overcurrent droop point Ip decreases from IOL to IOH and returns to the original state (FIGS. 6 and 7). Further, as shown in the timings t10 to t11, for example, when the first voltage conversion circuit 51 is in a high temperature state (FIG. 8C), the first voltage is calculated according to the truth table 570 in FIG. The conversion circuit 51 is stopped (FIG. 8E).

このようにして、DC−DCコンバータ5内における第1の電圧変換回路51または第2の電圧変換回路52における電界効果型トランジスタでの発熱量が増加し、また、DC−DCコンバータ5(第1および第2の電圧変換回路51,52)が水タンク2または水経路WLの少なくとも一方と隣在していることから、これらの水温Tが上昇し、加熱手段がヒータ61のみである従来例と比べて、燃料電池1が短時間に始動しやすくなる。   In this way, the amount of heat generated in the field effect transistor in the first voltage conversion circuit 51 or the second voltage conversion circuit 52 in the DC-DC converter 5 is increased, and the DC-DC converter 5 (first And the second voltage conversion circuit 51, 52) is adjacent to at least one of the water tank 2 or the water path WL, so that the water temperature T rises and the heating means is only the heater 61. In comparison, the fuel cell 1 can be easily started in a short time.

以上のように、本実施の形態では、DC−DCコンバータ5(第1および第2の電圧変換回路51,52)を水タンク2または水経路WLの少なくとも一方に隣在させると共に、DC−DCコンバータ5内の水温検出回路53がこれらの部位での水温を検出し、検出された水温Tが、設定される所定の基準水温(基準水温Tc)よりも低い低水温状態のときには、出力電流Ioutの増加が許容された状態で第1および第2の電圧変換回路51,52のうちの1つの電圧変換回路のみが選択的に動作するように、これら第1および第2の電圧変換回路51,52を互いに周期的動作(交互動作)させ、DC−DCコンバータ5内において、1つの電圧変換回路に対して回路電流を集中させるようにしたので、動作状態にある電圧変換回路内の電界効果型トランジスタにおける発熱量を高水温状態のときよりも増加させ、伝導する熱量Q2も増加させることにより水温Tを上昇させることができるので、構成を複雑化することなくとも、低温下において燃料電池を短時間に始動させることが可能となる。   As described above, in the present embodiment, the DC-DC converter 5 (first and second voltage conversion circuits 51 and 52) is adjacent to at least one of the water tank 2 or the water path WL, and the DC-DC. The water temperature detection circuit 53 in the converter 5 detects the water temperature at these parts, and when the detected water temperature T is in a low water temperature state lower than a predetermined reference water temperature (reference water temperature Tc), the output current Iout So that only one of the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 selectively operates in a state in which the increase of the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 is allowed. Since the circuit currents are concentrated on one voltage conversion circuit in the DC-DC converter 5, the electric fields in the voltage conversion circuit in the operating state are integrated. The water temperature T can be increased by increasing the amount of heat generated in the fruit type transistor as compared with that in the high water temperature state and also increasing the amount of heat Q2 to be conducted, so that the fuel cell can be operated at low temperatures without complicating the configuration. Can be started in a short time.

また、低温時のみに、DC−DCコンバータ5において上記したような周期的動作(交互動作)を行うので、定格電力値を変更する必要はなく、このようなDC−DCコンバータを多数設けたり、大型化したりする必要はない。また、従来からの加熱手段であるヒータ61についても、多数設けたり、大型化したりする必要がない。よって、部品点数などを増加する必要はないので、製造コストが高くなったり、全体の重量を増加させることない。よって、従来の構成を保持しつつ、上記したような効果を得ることができる。   Further, since the periodic operation (alternate operation) as described above is performed in the DC-DC converter 5 only at a low temperature, there is no need to change the rated power value, and a large number of such DC-DC converters may be provided. There is no need to increase the size. Also, it is not necessary to provide a large number of heaters 61 that are conventional heating means or to increase the size of the heaters. Therefore, there is no need to increase the number of parts, and thus the manufacturing cost is not increased and the overall weight is not increased. Therefore, the effects as described above can be obtained while maintaining the conventional configuration.

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。すなわち、上記実施の形態では、燃料電池発電システムおよびDC−DCコンバータ5の構成を具体的に挙げて説明したが、これらの構成はこれに限定されるものではなく、他の構成としてもよい。例えば、上記実施の形態では、電圧変換回路が2つの場合で説明してきたが、3つ以上の任意の数により構成することが可能である。   While the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made. That is, in the said embodiment, although the structure of the fuel cell electric power generation system and the DC-DC converter 5 was mentioned concretely and demonstrated, these structures are not limited to this, It is good also as another structure. For example, in the above-described embodiment, the case where there are two voltage conversion circuits has been described. However, the voltage conversion circuit may be configured by an arbitrary number of three or more.

例えば、上記実施の形態では、スイッチング素子および整流素子が、いずれも電界効果型トランジスタにより構成されている場合(スイッチングトランジスタS11〜S14,S21〜S24および整流用トランジスタD11,D12,D21,D22)の例について説明してきたが、これらのうちの少なくとも1つの素子が電界効果型トランジスタにより構成されていればよい。このように構成した場合、上記実施の形態と比べて、その素子での電力損失、すなわち素子での発熱量が減少するが、従来と比べて燃料電池1を簡易かつ短時間に始動させることは可能である。   For example, in the above embodiment, when both the switching element and the rectifying element are configured by field effect transistors (switching transistors S11 to S14, S21 to S24 and rectifying transistors D11, D12, D21, and D22). Although the example has been described, at least one of these elements only needs to be configured by a field effect transistor. When configured in this way, the power loss in the element, that is, the amount of heat generated in the element is reduced as compared with the above embodiment, but the fuel cell 1 can be started more easily and in a shorter time than in the past. Is possible.

また、上記実施の形態では、水温Tの温度検出手段を、サーミスタ531を含んだ温度検出回路53により構成した場合の例について説明してきたが、例えばサーモスタットなどにより構成してもよく、また、水温Tを直接的または間接的のいずれによって検出するように構成してもよい。   In the above embodiment, an example in which the temperature detection means for the water temperature T is configured by the temperature detection circuit 53 including the thermistor 531 has been described. However, for example, it may be configured by a thermostat or the like. T may be configured to be detected either directly or indirectly.

また、上記実施の形態では、第1および第2の電圧変換回路51,52がいずれも上記したような選択的動作を行うようになっている場合の例について説明してきたが、全ての電圧変換回路がこのような選択的動作を行う必要はなく、電界効果型トランジスタを含むと共に水経路WLの少なくとも一方に隣在している電圧変換回路のうちの少なくとも1つがこのような選択的動作を行うように構成すればよい。   In the above embodiment, an example has been described in which both the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 are configured to perform the selective operation as described above. The circuit does not need to perform such a selective operation, and at least one of the voltage conversion circuits including the field effect transistor and adjacent to at least one of the water paths WL performs such a selective operation. What is necessary is just to comprise.

また、上記実施の形態では、第1および第2の電圧変換回路51,52が互いに周期的動作(交互動作)を行っている場合の例について説明してきたが、必ずしもこのような周期的動作(交互動作)を行う必要はなく、常に特定の電圧変換回路のみが選択動作することにより回路電流を集中させるように構成してもよい。   In the above embodiment, an example in which the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 perform periodic operations (alternate operations) with each other has been described. (Alternate operation) is not necessary, and it may be configured such that only a specific voltage conversion circuit always performs a selective operation to concentrate the circuit current.

また、上記実施の形態では、第1および第2の電圧変換回路51,52がいずれも水タンク2または水経路WLの少なくとも一方に隣在している場合の例について説明してきたが、電界効果型トランジスタを含むと共に上記したような選択的動作を行う電圧変換回路のうちの少なくとも1つが、水タンク2または水経路WLの少なくとも一方に隣在しているように構成すればよい。   Moreover, although the said embodiment has demonstrated the example in case both the 1st and 2nd voltage conversion circuits 51 and 52 are adjacent to at least one of the water tank 2 or the water path | route WL, the field effect is demonstrated. What is necessary is just to comprise so that at least one of the voltage conversion circuits which include a type transistor and performs the selective operation as described above may be adjacent to at least one of the water tank 2 or the water path WL.

また、上記実施の形態では、DC−DCコンバータ5内の第1および第2の電圧変換回路51,52を、いずれもいわゆるフルブリッジ型により構成した場合について説明してきたが、例えばいわゆるハーフブリッジ型やチョッパ型、フォワード型、フライバック型などの種々の構成のものに適用することが可能である。   In the above-described embodiment, the first and second voltage conversion circuits 51 and 52 in the DC-DC converter 5 are both configured as a so-called full bridge type. It is possible to apply to various configurations such as a chopper type, a forward type, and a flyback type.

本発明の一実施の形態に係る燃料電池発電システムの全体構成を表す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing the whole structure of the fuel cell power generation system which concerns on one embodiment of this invention. 図1に示した第2のDC−DCコンバータの構成を表す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a second DC-DC converter illustrated in FIG. 1. 図2に示した電圧変換動作制御回路の構成を表す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a voltage conversion operation control circuit illustrated in FIG. 2. 図3に示した論理回路の真理値表を表す特定図である。It is a specific figure showing the truth table of the logic circuit shown in FIG. 基準電圧と検出電圧のパルス波形との関係を説明するための電圧対時間の特性図である。It is a voltage vs. time characteristic diagram for explaining the relationship between the reference voltage and the pulse waveform of the detection voltage. 出力過電流垂下点を説明するための出力電圧対出力電流の特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram of output voltage versus output current for explaining an output overcurrent droop point. 出力過電流垂下点の変化態様の一例を表す出力過電流垂下点対水温の特性図である。It is a characteristic view of the output overcurrent droop point versus water temperature showing an example of a change mode of the output overcurrent droop point. 第2のDC−DCコンバータの動作を説明するためのタイミング図である。It is a timing diagram for demonstrating operation | movement of a 2nd DC-DC converter.

符号の説明Explanation of symbols

1…燃料電池、2…水タンク、3…二次電池、4…第1のDC−DCコンバータ、5…第2のDC−DCコンバータ、51…第1の電圧変換回路、52…第2の電圧変換回路、511,521…スイッチング回路、512,522…トランス、513,523…整流回路、514,524…平滑回路、515,525…電流検出トランス、516,526…電流電圧変換回路、53…水温検出回路、531…サーミスタ、54…基準電圧制御回路、541…比較器、55…第1の過電流検出回路、56…第2の過電流検出回路、551,561…NPNトランジスタ、555,565…比較器、57…電圧変換動作制御回路、570…真理値表、571…第1の温度検出回路、572…第1の過熱保護回路、573…第2の温度検出回路、574…第2の過熱保護回路、571T,573T…サーミスタ、575…論理回路、58…第1の制御IC、59…第2の制御IC、581,591…制御パルス生成回路、582,592…スイッチング駆動回路、61…ヒータ、62…補機用バッテリ、63…補機、7…インバータ、8…モータ、WL…水経路、Vin…入力直流電圧、Vout…出力直流電圧(出力電圧)、Iout…出力電流、LO1,LO2,LO…出力ライン、LG1,LG2,LG…接地ライン、Q1,Q2…熱、CL…冷風、T1,T2…入力端子、T3,T4…出力端子、H1,H2…1次側高圧ライン、L1,L2…1次側低圧ライン、P1,P2,P31,P32,P41,P42,P51,P52…接続点、S11〜S14,S21〜S24…スイッチングトランジスタ、LS11〜LS14,LS21〜LS24…スイッチング信号、CA1,CA2…1次側巻線、CB1,CB2,CC1,CC2…2次側巻線、D11,D12,D21,D22…整流用トランジスタ、LSD11,LSD12,LSD21,LSD22…スイッチ信号、514L,524L…チョークコイル、514C,524C…平滑コンデンサ、Com1,Com2…比較器、AND1〜6…アンド回路、OR1,OR2…オア回路、Ref1,Ref21,Ref22,V1,V2,V1L,V2L,V1H,V2H…基準電圧、VO…定格出力電圧、IOH…定格出力電流、IOL,IOL1,IOL2…低温時出力電流、Tc…基準水温、Ip…出力過電流垂下点、I1,I2…検出電流、Vc1,Vc2…検出電圧、Vs1,Vs2…比較器の出力信号、Lon1,Lon2…電圧変換動作制御信号、SIG0〜SIG2…入力信号、Vcc…電源電圧、t0〜t11…タイミング。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel cell, 2 ... Water tank, 3 ... Secondary battery, 4 ... 1st DC-DC converter, 5 ... 2nd DC-DC converter, 51 ... 1st voltage converter circuit, 52 ... 2nd Voltage conversion circuit, 511, 521 ... Switching circuit, 512, 522 ... Transformer, 513, 523 ... Rectifier circuit, 514, 524 ... Smoothing circuit, 515, 525 ... Current detection transformer, 516, 526 ... Current-voltage conversion circuit, 53 ... Water temperature detection circuit, 531 ... Thermistor, 54 ... Reference voltage control circuit, 541 ... Comparator, 55 ... First overcurrent detection circuit, 56 ... Second overcurrent detection circuit, 551, 561 ... NPN transistor, 555, 565 ... Comparator, 57 ... Voltage conversion operation control circuit, 570 ... Truth table, 571 ... First temperature detection circuit, 572 ... First overheat protection circuit, 573 ... Second temperature detection circuit, 5 4 ... 2nd overheat protection circuit, 571T, 573T ... thermistor, 575 ... logic circuit, 58 ... 1st control IC, 59 ... 2nd control IC, 581, 591 ... control pulse generation circuit, 582, 592 ... switching Drive circuit 61 ... Heater 62 ... Auxiliary battery 63 ... Auxiliary machine 7 ... Inverter 8 ... Motor, WL ... Water path, Vin ... Input DC voltage, Vout ... Output DC voltage (output voltage), Iout ... Output current, LO1, LO2, LO ... output line, LG1, LG2, LG ... ground line, Q1, Q2 ... heat, CL ... cold air, T1, T2 ... input terminal, T3, T4 ... output terminal, H1, H2 ... 1 Secondary side high pressure line, L1, L2 ... Primary side low pressure line, P1, P2, P31, P32, P41, P42, P51, P52 ... Connection point, S11-S14, S21-S24 ... Switching traffic Transistors, LS11 to LS14, LS21 to LS24... Switching signal, CA1, CA2... Primary side winding, CB1, CB2, CC1, CC2... Secondary side winding, D11, D12, D21, D22. , LSD12, LSD21, LSD22 ... switch signal, 514L, 524L ... choke coil, 514C, 524C ... smoothing capacitor, Com1, Com2 ... comparator, AND1-6 ... AND circuit, OR1, OR2 ... OR circuit, Ref1, Ref21, Ref22 , V1, V2, V1L, V2L, V1H, V2H ... reference voltage, VO ... rated output voltage, IOH ... rated output current, IOL, IOL1, IOL2 ... low temperature output current, Tc ... reference water temperature, Ip ... output overcurrent drooping Point, I1, I2 ... detection current, Vc1, Vc2 ... detection voltage, Vs1, Vs2... Comparator output signal, Lon1, Lon2... Voltage conversion operation control signal, SIG0 to SIG2... Input signal, Vcc... Power supply voltage, t0 to t11.

Claims (10)

燃料電池と、水を貯蔵する水タンクと、前記燃料電池と前記水タンクとの間で前記水を循環させる水経路とを含んで構成された燃料電池発電システムに対して適用され、前記燃料電池から供給された電圧を変換する電圧変換装置であって、
前記水タンクまたは前記水経路の少なくとも一方における前記水の温度を検出する温度検出手段と、
その少なくとも1つが、電界効果型トランジスタを有すると共に前記水タンクまたは前記水経路の少なくとも一方に隣在するようにして構成され、それぞれが前記燃料電池から供給された入力電圧を異なる電圧の出力電圧に変換する複数の電圧変換回路と、
前記温度検出手段によって検出された検出水温が所定の基準水温よりも高い高水温状態のときには前記複数の電圧変換回路を並列動作させる一方、前記検出水温が前記基準水温よりも低い低水温状態のときには、前記複数の電圧変換回路のうち、前記電界効果型トランジスタを有している電圧変換回路を含む一部の電圧変換回路が選択的に動作するように、前記複数の電圧変換回路を制御する制御回路と
を備えたことを特徴とする電圧変換装置。
The fuel cell is applied to a fuel cell power generation system including a fuel cell, a water tank that stores water, and a water path that circulates the water between the fuel cell and the water tank. A voltage conversion device that converts the voltage supplied from
Temperature detecting means for detecting the temperature of the water in at least one of the water tank or the water path;
At least one of them has a field effect transistor and is configured to be adjacent to at least one of the water tank or the water path, and each of the input voltages supplied from the fuel cell is changed to an output voltage of a different voltage. A plurality of voltage conversion circuits for conversion;
When the detected water temperature detected by the temperature detecting means is in a high water temperature state higher than a predetermined reference water temperature, the plurality of voltage conversion circuits are operated in parallel, while when the detected water temperature is in a low water temperature state lower than the reference water temperature. Control for controlling the plurality of voltage conversion circuits so that a part of the voltage conversion circuits including the voltage conversion circuit having the field effect transistor among the plurality of voltage conversion circuits is selectively operated. A voltage conversion device comprising: a circuit.
前記制御回路は、前記低水温状態のとき、前記一部の電圧変換回路の出力過電流垂下点が前記高水温状態のときの出力過電流垂下点よりも大きくなるように設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の電圧変換装置。
The control circuit is set so that an output overcurrent droop point of the partial voltage conversion circuit is larger than an output overcurrent droop point in the high water temperature state in the low water temperature state. The voltage converter according to claim 1.
前記制御回路は、前記低水温状態のとき、前記一部の電圧変換回路のうちの一の電圧変換回路のみが選択的に動作するように、各電圧変換回路を互いに周期的動作させる
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電圧変換装置。
The control circuit periodically operates the voltage conversion circuits so that only one voltage conversion circuit of the partial voltage conversion circuits selectively operates in the low water temperature state. The voltage converter according to claim 1 or 2.
前記複数の電圧変換回路が、いずれも前記電界効果型トランジスタを有すると共に前記水タンクまたは前記水経路の少なくとも一方に隣在している
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電圧変換装置。
The plurality of voltage conversion circuits each include the field effect transistor and are adjacent to at least one of the water tank or the water path. The voltage converter according to item.
前記電圧変換回路は、
前記入力電圧をスイッチングすることにより交流電圧を生成するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子により生成された交流電圧を変圧する変圧器と、
前記変圧器により変圧された交流電圧を整流する整流素子を含むと共に前記整流素子に基づいて前記出力電圧を生成する出力回路とを有する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の電圧変換装置。
The voltage conversion circuit includes:
A switching element that generates an alternating voltage by switching the input voltage;
A transformer for transforming an alternating voltage generated by the switching element;
5. An output circuit that includes a rectifying element that rectifies the AC voltage transformed by the transformer and generates the output voltage based on the rectifying element. 6. The voltage converter according to item.
前記スイッチング素子または前記整流素子の少なくとも一方が、前記電界効果型トランジスタである
ことを特徴とする請求項5に記載の電圧変換装置。
The voltage converter according to claim 5, wherein at least one of the switching element or the rectifying element is the field effect transistor.
前記スイッチング素子および前記整流素子が、いずれも前記電界効果型トランジスタである
ことを特徴とする請求項6に記載の電圧変換装置。
The voltage conversion device according to claim 6, wherein each of the switching element and the rectifying element is the field effect transistor.
前記温度検出手段は、サーミスタを含んで構成されている
ことを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の電圧変換装置。
The voltage converter according to any one of claims 1 to 7, wherein the temperature detection unit includes a thermistor.
燃料電池と、
水を貯蔵する水タンクと、
前記燃料電池と前記水タンクとの間で前記水を循環させる水経路と、
前記水タンクまたは前記水経路の少なくとも一方における前記水の温度を検出する温度検出手段と、
その少なくとも1つが、電界効果型トランジスタを有すると共に前記水タンクまたは前記水経路の少なくとも一方に隣在するようにして構成され、それぞれが前記燃料電池から供給された入力電圧を異なる電圧の出力電圧に変換する複数の電圧変換回路と、
前記温度検出手段によって検出された検出水温が所定の基準水温よりも高い高水温状態のときには前記複数の電圧変換回路を並列動作させる一方、前記検出水温が前記基準水温よりも低い低水温状態のときには、前記複数の電圧変換回路のうち、前記電界効果型トランジスタを有している電圧変換回路を含む一部の電圧変換回路が選択的に動作するように、前記複数の電圧変換回路を制御する制御回路と
を備えたことを特徴とする燃料電池発電システム。
A fuel cell;
A water tank for storing water;
A water path for circulating the water between the fuel cell and the water tank;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the water in at least one of the water tank or the water path;
At least one of them has a field effect transistor and is configured to be adjacent to at least one of the water tank or the water path, and each of the input voltages supplied from the fuel cell is changed to an output voltage of a different voltage. A plurality of voltage conversion circuits for conversion;
When the detected water temperature detected by the temperature detecting means is in a high water temperature state higher than a predetermined reference water temperature, the plurality of voltage conversion circuits are operated in parallel, while when the detected water temperature is in a low water temperature state lower than the reference water temperature. Control for controlling the plurality of voltage conversion circuits so that a part of the voltage conversion circuits including the voltage conversion circuit having the field effect transistor among the plurality of voltage conversion circuits is selectively operated. A fuel cell power generation system comprising a circuit.
燃料電池と、水を貯蔵する水タンクと、前記燃料電池と前記水タンクとの間で前記水を循環させる水経路とを含んで構成された燃料電池発電システムに対して適用される発電方法であって、
前記水タンクまたは前記水経路の少なくとも一方における前記水の温度を検出して検出水温を求め、
その少なくとも1つが、電界効果型トランジスタを有すると共に前記水タンクまたは前記水経路の少なくとも一方に隣在するようにして構成され、それぞれが前記燃料電池から供給された入力電圧を異なる電圧の出力電圧に変換する複数の電圧変換回路を構成し、
前記検出水温が所定の基準水温よりも高い高水温状態のときには前記複数の電圧変換回路を並列動作させる一方、前記検出水温が前記基準水温よりも低い低水温状態のときには、前記複数の電圧変換回路のうち、前記電界効果型トランジスタを有している電圧変換回路を含む一部の電圧変換回路を選択的に動作させる
ことを特徴とする発電方法。
A power generation method applied to a fuel cell power generation system configured to include a fuel cell, a water tank for storing water, and a water path for circulating the water between the fuel cell and the water tank. There,
Detecting the temperature of the water in at least one of the water tank or the water path to obtain a detected water temperature;
At least one of them has a field effect transistor and is configured to be adjacent to at least one of the water tank or the water path, and each of the input voltages supplied from the fuel cell is changed to an output voltage of a different voltage. Configure multiple voltage conversion circuits to convert,
When the detected water temperature is in a high water temperature state higher than a predetermined reference water temperature, the plurality of voltage conversion circuits are operated in parallel, while when the detected water temperature is in a low water temperature state lower than the reference water temperature, the plurality of voltage conversion circuits. Among them, a part of the voltage conversion circuit including the voltage conversion circuit having the field effect transistor is selectively operated.
JP2005100259A 2005-03-30 2005-03-30 Voltage transformer, fuel cell power generation system, and power generation method Withdrawn JP2006278297A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005100259A JP2006278297A (en) 2005-03-30 2005-03-30 Voltage transformer, fuel cell power generation system, and power generation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005100259A JP2006278297A (en) 2005-03-30 2005-03-30 Voltage transformer, fuel cell power generation system, and power generation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006278297A true JP2006278297A (en) 2006-10-12

Family

ID=37212820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005100259A Withdrawn JP2006278297A (en) 2005-03-30 2005-03-30 Voltage transformer, fuel cell power generation system, and power generation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006278297A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9061595B2 (en) 2008-12-02 2015-06-23 General Electric Company Auxiliary drive apparatus and method of manufacturing same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9061595B2 (en) 2008-12-02 2015-06-23 General Electric Company Auxiliary drive apparatus and method of manufacturing same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8853888B2 (en) Multiple-input DC-DC converter
KR101203918B1 (en) Switching power-supply apparatus
US8243472B2 (en) Power supply having a two-way DC to DC converter
US20140210437A1 (en) Efficient boost-buck converter and control method thereof
JP2010213466A (en) Voltage converter
JP2015204639A (en) Power conversion apparatus and control method thereof
JP4466866B2 (en) Switching power supply
JP2010011625A (en) Dc-to-dc converter, switching power supply, and uninterruptible power supply apparatus
US20120014149A1 (en) Power conversion apparatus and method
JP2017055536A (en) Power conversion apparatus
JP4454444B2 (en) Bidirectional DC-DC converter
Kanstad et al. Highly efficient EV battery charger using fractional charging concept with SiC devices
JP2014171313A (en) Dc/dc converter
JP4271673B2 (en) Switching power supply
JP2006278292A (en) Voltage converter, fuel cell power generation system and power generation method
JP2006278297A (en) Voltage transformer, fuel cell power generation system, and power generation method
JP2010004728A (en) Power conversion apparatus
Averberg et al. Characteristics of the single active bridge converter with voltage doubler
Govidan et al. Smart fuzzy-based energy-saving photovoltaic burp charging system
JP2010172146A (en) Switching power supply and power supply control semiconductor integrated circuit
Seok et al. Reactive power elimination for high conversion-ratio bidirectional resonant converter
JP2006278296A (en) Voltage converter, fuel cell power generation system and power generation method
JP7312088B2 (en) Power conversion device and power conversion control device
Huang et al. Light load analysis and topology morphing between full-/half-bridge DC-to-DC converter
JP2000209855A (en) Power supply

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080603