JP2009283172A - 燃料電池システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＦＣコンバータに過電流が発生した場合であっても、インバータやバッテリコンバータなどの共連れ故障を防止することが可能な燃料電池システムを提供する。
【解決手段】制御装置は、電流計によって計測されるＦＣ電流に基づき、ＦＣコンバータに過電流が発生したか否かを判断する（ステップＳ１）。制御装置は、過電流が発生したと判断すると（ステップＳ１；ＹＥＳ）、インバータ電圧Ｖｈを、過電圧閾値Ｖｔｈ以下に制限する。過電圧閾値Ｖｔｈは、インバータやバッテリコンバータなどの素子破壊電圧を下回る値に設定されているため、ＦＣコンバータがオープン故障した場合であっても、モータインバータなどの負荷群の共連れ故障を未然に防止することが可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、燃料電池システムに関し、特に電力源として燃料電池と二次電池を備えたハイブリッド燃料電池システムに関する。

石油依存の車社会の将来像が懸念されている現代では、ハイブリッド燃料電池システムを搭載した自動車の普及が期待されている。ハイブリッド燃料電池システムは、電力源として燃料電池とバッテリ（二次電池）を備えており、燃料電池とバッテリは負荷に対して並列に接続されるとともに、燃料電池と負荷との間、及びバッテリと負荷との間にはそれぞれ電圧変換を行うための高圧コンバータが介挿されている。

燃料電池と負荷との間に介挿されたコンバータの制御方法としては、例えば、単相コンバータにおいて、内部素子温度を温度スイッチで検出し、内部素子温度の上昇時には負荷電流を一時的に強制低下させて内部素子の自己発熱と共に温度上昇を抑えるようにしたＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、ＦＣコンバータ）が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開平５−２８４７３７号公報

しかしながら、上記構成であっても、いったんＦＣコンバータを構成する主スイッチに過電流が流れ、スイッチング素子がオープン故障してしまうと、トラクションモータやバッテリに大電流が流れ、トラクションモータなどに接続されるインバータやバッテリに接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、バッテリコンバータ）に過電圧が発生する。この過電圧の発生によりインバータやバッテリコンバータを構成する電子素子が破壊され、ＦＣコンバータだけでなく、インバータやバッテリコンバータなどについても故障（いわゆる、共連れ故障）してしまう、という問題が生じていた。

本発明は以上説明した事情を鑑みてなされたものであり、ＦＣコンバータに過電流が発生した場合であっても、インバータやバッテリコンバータなどの共連れ故障を防止することが可能な燃料電池システムを提供することを目的とする。

上述した問題を解決するため、本発明に係る燃料電池システムは、負荷に接続された燃料電池と、前記燃料電池と前記負荷との間に設けられた第１の電圧変換装置と、前記燃料電池から前記負荷に至る放電経路に介挿され、前記燃料電池と並列接続された二次電池と、前記二次電池と前記負荷との間に設けられた第２の電圧変換装置とを備えた燃料電池システムであって、前記第１の電圧変換装置に過電流が発生したか否かを判断する判断手段と、前記検知手段によって前記過電流が発生したと判断された場合に、前記第２の電圧変換装置により前記負荷への供給電圧を低下させる制御手段とを具備することを要旨とする。

かかる構成によれば、第１の電圧変換装置（ＦＣコンバータ）に過電流が発生したことを検知すると、第２の電圧変換装置（バッテリコンバータ）により、モータインバータなどの負荷に供給する供給電圧（例えばインバータ電圧）を強制的に下げる制御を行う（図３に示すβ１参照）。インバータ電圧を強制的に下げておくことで、その後、第１の電圧変換装置のオープン故障により燃料電池からモータインバータなどの負荷に大電流が流れたとしても、インバータ電圧の上昇を、インバータなどを構成する電子素子の素子破壊電圧を下回る範囲に抑えることができ（図３に示すβ２参照）、これにより、第１の電圧変換装置のオープン故障に伴うモータインバータなどの共連れ故障を未然に防止することが可能となる。

ここで、上記構成にあっては、前記第1の電圧変換装置は、スイッチング素子を備え、該スイッチング素子のオン、オフ制御によってデューティー比を制御し、前記制御手段は、前記過電流の発生により前記スイッチング素子がオープン故障し、前記負荷への供給電圧が上昇した場合においても、該供給電圧が、前記負荷または前記第２の電圧変換装置を構成する電子素子の破壊電圧を下回るように、前記第2の電圧変換装置による電圧変換動作を制御する態様が好ましい。

また、上記構成にあっては、前記スイッチング素子がオープン故障した場合に、当該システムから前記燃料電池および前記第１の電圧変換装置を電気的に切り離す接続制御手段を備え、前記制御手段は、当該システムが前記燃料電池および前記第１の電圧変換装置が電気的に切り離された後、前記第２の電圧変換装置により前記二次電池の出力電圧を制御する態様がさらに好ましい。

また、前記スイッチング素子がオープン故障した場合に、前記制御手段は、前記第２の電圧変換装置により前記燃料電池の出力電圧および前記二次電池の出力電圧を制御する態様も好ましい。

また、前記判断手段は、前記燃料電池と前記第１の電圧変換装置との間に流れる電流を検知し、検知される電流に基づき前記過電流が発生したか否かを判断する態様も好ましい。

以上説明したように、本発明によれば、ＦＣコンバータに過電流が発生した場合であっても、インバータやバッテリコンバータなどの共連れ故障を防止することが可能となる。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。

Ａ．本実施形態
図１は本実施形態に係る燃料電池システム１００の要部構成を示す図である。燃料電池システム１００は、電源として燃料電池４０を搭載した車両システムである。なお、本実施形態では、燃料電池自動車（ＦＣＨＶ；Fuel Cell Hybrid Vehicle）に搭載される燃料電池システムを想定するが、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両のほか、各種移動体（例えば、船舶や飛行機、ロボットなど）や定置型電源にも適用可能である。

酸化ガス供給源２０は、例えばエアコンプレッサやエアコンプレッサを駆動するモータ、インバータなどから構成され、該モータの回転数などを調整することにより、燃料電池４０に供給する酸化ガス量を調整する。
燃料ガス供給源３０は、例えば水素タンクや様々な弁などから構成され、弁開度やＯＮ／ＯＦＦ時間などを調整することにより、燃料電池４０に供給する燃料ガス量を制御する。

燃料電池４０は、供給される反応ガス（燃料ガス及び酸化ガス）から電力を発生する手段であり、固体高分子型、燐酸型、熔融炭酸塩型など種々のタイプの燃料電池を利用することができる。燃料電池４０は、ＭＥＡなどを備えた複数の単セルを直列に積層したスタック構造を有している。この燃料電池４０の端子電圧（以下、ＦＣ電圧）及び出力電流（以下、ＦＣ電流）は、電圧センサ１１０及び電流センサ１２０によって検出される。燃料電池４０の燃料極（アノード）には、燃料ガス供給源３０から水素ガスなどの燃料ガスが供給される一方、酸素極（カソード）には、酸化ガス供給源２０から空気などの酸化ガスが供給される。この燃料電池４０のＦＣ電圧は、昇圧コンバータ５０に供給される。

ＦＣコンバータ（第１の電圧変換装置）５０は、制御装置１０による制御のもと、燃料電池４０から供給されるＦＣ電圧をシステム要求電圧（ここでは、モータインバータ６０に印加されるインバータ電圧Ｖｈを想定）まで昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータである。なお、インバータ電圧Ｖｈは、バッテリコンバータ１４０によって制御される（詳細は後述）。また、以下の説明では、ＦＣコンバータ５０に入力される昇圧前の電圧を入力電圧Ｖｉｎ（＝ＦＣ電圧）と呼び、ＦＣコンバータ５０から出力される昇圧後の電圧を出力電圧Ｖｏｕｔと呼ぶ。

ＦＣコンバータ５０は、リアクトルＬ１と、整流用のダイオードＤ１と、ＩＧＢＴなどからなるスイッチング素子（主スイッチ）ＳＷ１とを備えている。リアクトルＬ１は、その一端が接続リレーＲ１に接続され、他端がスイッチング素子ＳＷ１のコレクタに接続されている。スイッチング素子ＳＷ１は、モータインバータ６０の電源ラインとアースラインの間に接続されている。具体的には、スイッチング素子ＳＷ１のコレクタが電源ラインに接続され、エミッタがアースラインに接続されている。かかる構成において、まず、スイッチング素子ＳＷ１をＯＮにすると、燃料電池４０→インダクタＬ１→スイッチング素子ＳＷ１へと電流が流れ、このときインダクタＬ１が直流励磁されて磁気エネルギーが蓄積される。

続いてスイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦにすると、インダクタＬ１に蓄積された磁気エネルギーによる誘導電圧が燃料電池４０のＦＣ電圧（入力電圧Ｖｉｎ）に重畳され、入力電圧Ｖｉｎよりも高い作動電圧（出力電圧Ｖｏｕｔ）がインダクタＬ１から出力されるとともに、ダイオードＤ１を介して出力電流が出力される。ＦＣコンバータ５０は、制御装置１０の指令に従って、所望の出力電圧Ｖｏｕｔ（ここでは、インバータ電圧Ｖｈ）が得られるように、このスイッチＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦのデューティー（後述）を適宜制御する。

ＦＣコンバータ５０と後段のモータインバータ６０とは、接続リレーＲ１、Ｒ２を介して接続されている。ＦＣコンバータ５０が正常な場合、接続リレーＲ１、Ｒ２はＯＮとされ、ＦＣコンバータ５０とモータインバータ６０は電気的に接続される一方、ＦＣコンバータ５０に異常が生じると（後述するオープン故障が生ずると）、接続リレーＲ１、Ｒ２はＯＮからＯＦＦに切り換えられ、ＦＣ５０とモータインバータ６０は電気的に切り離される。この接続リレーＲ１、Ｒ２は、制御装置１０から供給される切換信号によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。

モータインバータ６０は、例えばパルス幅変調方式のＰＷＭインバータであり、制御装置１０から与えられる制御指令に基づき、ＦＣコンバータ５０から供給される直流電力を三相交流電力に変換し、トラクションモータ７０へ供給する。

詳述すると、モータインバータ６０は、ＦＣコンバータ５０からコンデンサＣ１を介して供給される直流電力を三相交流電力に変換し、トラクションモータ７０へ供給する。トラクションモータ７０は、車輪７５Ｌ、７５Ｒを駆動するためのモータ（すなわち移動体の動力源）であり、かかるモータの回転数はモータインバータ６０によって制御される。ここで、コンデンサＣ１は、ＦＣコンバータ５０から供給される直流電圧を平滑化してモータインバータ６０に供給する。

バッテリ（二次電池）１３０は、充放電可能な二次電池であり、燃料電池４０からモータインバータ６０に至る放電経路に介挿され、バッテリ１３０と燃料電池４０とはモータインバータ６０などの負荷に対して並列に接続されている。このバッテリ１３０は、例えばニッケル水素バッテリなどにより構成される場合を想定するが、バッテリ１３０の代わりに充放電可能な蓄電器（例えばキャパシタ）を設けても良い。バッテリ１３０は、バッテリコンバータ１４０を介してモータインバータ６０と接続されている。

バッテリコンバータ（第２の電圧変換装置）１４０は、制御装置１０による制御のもと、バッテリ１３０から供給される放電電圧Ｖｂａをシステム要求電圧（ここでは、インバータ電圧Ｖｈ）まで昇圧し、コンデンサＣ１で平滑してモータインバータ６０に供給する。例えば、インバータ電圧Ｖｈが６００Ｖ、バッテリ１３０の放電電圧Ｖｂａが２５０Ｖに設定されている場合、制御装置１０はバッテリコンバータ１４０のデューティーを制御することで、該放電電圧Ｖｂａ（＝２５０Ｖ）をインバータ電圧Ｖｈ（＝６００Ｖ）まで昇圧する。バッテリコンバータ１４０もＦＣコンバータ５０と同様、ＩＧＢＴなどからなるスイッチング素子、リアクトルなどから構成されている。このバッテリコンバータ１４０の電圧変換動作により、システム要求電圧（ここでは、インバータ電圧Ｖｈ）が制御される。

制御装置（判断手段、制御手段）１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどにより構成され、電圧センサ１１０や電流センサ１２０、燃料電池４０の温度を検出する温度センサ、アクセルペダルの開度を検出するアクセルペダルセンサなどから入力される各センサ信号に基づき、当該システム各部を中枢的に制御する。

また、制御装置１０は、以下に示す方法によりＦＣコンバータ５０に過電流が発生するか否かを判断し、過電流の発生を検知した場合には、システム要求電圧（ここでは、インバータ電圧Ｖｈ）をバッテリコンバータ１４０で低下させる制御を行う。この結果、その後、ＦＣコンバータ５０がオープン故障した場合においても、インバータ電圧Ｖｈがモータインバータ７０やバッテリコンバータ１４０、コンデンサＣ１など（燃料電池４０からＦＣコンバータ５０を介して電力供給を受けることが可能な機器；以下、「負荷群」と総称）を構成する素子破壊電圧を下回るように抑えることができ、ＦＣコンバータ１６０のオープン故障に伴う負荷群の共連れ故障を未然に防止することができる。

メモリ１６０は、例えば書き換え可能な不揮発性メモリであり、ＦＣコンバータ５０に過電流が発生したか否かを判断するための過電流閾値Ｉｔｈや、インバータ電圧Ｖｈが素子破壊電圧を超えないように制御するための過電圧閾値Ｖｔｈなどが格納されている。

図２、図３は、ＦＣコンバータ故障時のＦＣ電圧、インバータ電圧の変動を示す図であり、図２は、従来例を示し、図３は本実施例を示す。なお、各図においては、インバータ電圧Ｖｈを実線で示し、ＦＣ電圧を一点鎖線で示す。また、各図に示すＯＣＶ（Open Circuit Voltage；開回路電圧）は、燃料電池に電流を流していない状態での電圧をあらわし、ＦＣコンバータ５０が正常な場合にはバッテリコンバータ１４０によりインバータ電圧Ｖｈが６００Ｖに制御される場合を想定する。

＜従来例＞
図２に示すように、ＦＣコンバータ５０が正常な場合には、インバータ電圧Ｖｈ、ＦＣ電圧とも安定した値に制御される。これに対し、ＦＣコンバータ５０に何らかの理由（例えば、スイッチング素子ＳＷ１が短絡故障するなど）により、過電流が発生すると、スイッチング素子ＳＷ１の短絡により燃料電池４０が完全に短絡し、ＦＣ電圧は一時的に低下する。ＦＣコンバータ５０のスイッチング素子ＳＷ１の短絡により、燃料電池４０からの出力は瞬間的に０ｋＷとなるため、インバータ電圧Ｖｈも一時的に低下する（図２に示すα１参照）。

短絡故障したスイッチング素子ＳＷ１には過電流が流れるため、この後、スイッチング素子ＳＷ１を構成するワイヤボンディングなどが溶断し、スイッチング素子ＳＷ１にオープン故障（常にスイッチＯＦＦ状態）が発生する。この結果、燃料電池４０からモータインバータ６０に大電流（例えば５０００Ａ）が流れ、ＦＣ電圧とともにインバータ電圧Ｖｈも上昇し（図２に示すα２参照）、やがて、インバータ電圧Ｖｈは、モータインバータ６０やモータ７０などを構成する電子素子の素子破壊電圧を超え（図２に示すα３参照）、モータインバータ６０やモータ７０なども故障してしまう。さらには、インバータ電圧Ｖｈ急激な上昇に伴い（例えば６００Ｖ→１０００Ｖ）、バッテリコンバータ１４０はインバータ電圧Ｖｈを正常な値に戻すべく（例えば６００Ｖに維持すべく）、バッテリ側に電流を引き込もうとするため、これにより、バッテリコンバータ１４０やバッテリ１３０を構成する電子素子も破壊され、バッテリコンバータ１４０やバッテリ１３０なども故障してしまうという、共連れ故障の問題があった。

＜本実施例＞
これに対し、本実施例では、図３に示すようにＦＣコンバータ５０に過電流が発生したことを検知すると、バッテリコンバータ１４０によりインバータ電圧Ｖｈを強制的に下げる（従来よりも低い値に）制御を行う（図３に示すβ１参照）。なお、強制的に下げるインバータ電圧Ｖｈの値については後述する。インバータ電圧Ｖｈを強制的に下げておくことで、その後、スイッチング素子ＳＷ１にオープン故障が発生し、燃料電池４０からモータインバータ６０に大電流が流れたとしても、インバータ電圧Ｖｈの上昇を、インバータ電圧Ｖｈやモータインバータ６０やモータ７０などを構成する電子素子の素子破壊電圧を下回る範囲に抑えることができ（図３に示すβ２参照）、これにより、負荷群を構成する電子素子の破壊も防止でき、モータインバータ６０やモータ７０、さらにはバッテリコンバータ１４０やバッテリ１３０などの負荷群の共連れ故障を未然に防止することが可能となる。

次に、制御装置１０によって実行されるインバータ過電圧防止処理について図４を参照しながら説明する。
図４は、インバータ過電圧防止処理を示すフローチャートである。制御装置（判断手段）１０は、電流計１２０によって計測されるＦＣ電流が、メモリ１６０に格納されている過電流閾値Ｉｔｈを超えているか否か（すなわち過電流が発生したか否か）を判断する（ステップＳ１）。制御装置１０は、電流計１２０によって計測されるＦＣ電流が、メモリ１６０に格納されている過電流閾値Ｉｔｈを超えていない場合には（ステップＳ１；ＮＯ）、ＦＣコンバータ５０に過電流は発生しておらず、異常なしと判断して処理を終了する。

一方、制御装置（制御手段）１０は、電流計１２０によって計測されるＦＣ電流が、メモリ１６０に格納されている過電流閾値Ｉｔｈを超え、過電流が発生したと判断すると（ステップＳ１；ＹＥＳ）、インバータ電圧Ｖｈを、下記式（１）（２）によって導出される過電圧閾値Ｖｔｈ以下に制限する。なお、過電圧閾値Ｖｔｈについては、予めメモリ１６０に格納しておいても良い。
Ｖｔｈ０＝（Ｌｆｃ／Ｃｂ）^1/2＊Ｉｃ ・・・（１）
Ｖｔｈ＝Ｖｔｈ０＋Ｍ ＜ Ｖｄｅ ・・・（２）
Ｖｔｈ０；過電圧理論値
Ｌｆｃ；ＦＣコンバータのインダクタンス
Ｃｂ；コンデンサＣ１の容量
Ｉｃ；ＦＣコンバータのリアクトル電流
Ｍ；マージン
Ｖｄｅ；素子破壊電圧

制御装置１０は、インバータ電圧Ｖｈが式（１）、（２）によって導出される過電圧閾値Ｖｔｈを下回るようにバッテリコンバータ１４０を制御する。かかる制御を行うことで、前掲図３に示すように、スイッチング素子ＳＷ１にオープン故障が発生し、燃料電池４０からモータインバータ６０に大電流が流れたとしても、インバータ電圧Ｖｈの上昇を、インバータ電圧Ｖｈやモータインバータ６０やモータ７０などを構成する電子素子の素子破壊電圧を下回る範囲に抑えることができ（図３に示すβ２参照）、これにより、負荷群を構成する電子素子の破壊も防止でき、負荷群の共連れ故障を未然に防止することが可能となる。

この後、ＦＣコンバータ５０がオープン故障した後は、制御装置１０が接続リレーＲ１、Ｒ（接続制御手段）２をＯＮからＯＦＦに切り換えることで、ＦＣコンバータ５０と負荷群とを切り離す。そして、電気自動車などと同様、モータインバータ６０やモータ７０などから要求される電力（システム要求電力）を、バッテリコンバータ１４０によりバッテリ１３０の出力を制御することによって賄うことで、負荷群を駆動する。なお、ＦＣコンバータ５０がオープン故障した旨は、図１に示す運転席の近傍などに設置されている表示パネル１７０やスピーカ１８０などを介して文字メッセージや警告ランプ、さらには音声メッセージなどによってユーザに報知すれば良い。

以上説明したように、本実施形態によれば、ＦＣコンバータ５０に過電流が流れてオープン故障した場合であっても、モータインバータ６０のインバータ電圧Ｖｈの上昇を、インバータ電圧Ｖｈやモータインバータ６０やモータ７０などを構成する電子素子の素子破壊電圧を下回る範囲に抑えることができるため、モータインバータ６０などの負荷群の共連れ故障を未然に防止することが可能となる。

Ｂ．変形例
＜変形例１＞
上述した本実施形態では、ＦＣコンバータ５０がオープン故障した後は、制御装置１０が接続リレーＲ１、Ｒ２をＯＮからＯＦＦに切り換えることで、ＦＣコンバータ５０と負荷群とを切り離したが、ＦＣコンバータ５０と負荷群とを切り離すことなく（ＦＣコンバータ５０を単なる配線とみなして）、制御装置（制御手段）１０がバッテリコンバータ１４０によってバッテリ１３０とともに燃料電池４０の出力電圧を制御しても良い。かかる構成によれば、リレーＲ１、Ｒ２を設ける必要がなく（図５参照）、簡易な構成でシステムを実現することが可能となる。

＜変形例２＞
また、変形例１の構成に代えて、ＦＣコンバータ５０を複数用意し、これら複数のＦＣコンバータ５０をパラレルに接続しておく（図６参照）。そして、使用中のＦＣコンバータ５０がオープン故障した場合には、故障したＦＣコンバータ５０に代えて正常なＦＣコンバータ５０に切り換えて運転するように制御しても良い。

＜変形例３＞
上述した本実施形態では、負荷群としてモータインバータ６０やモータ７０、さらにはバッテリコンバータ１４０やバッテリ１３０などを例示したが、インバータなどを介して接続される補機類なども含まれる。補機類は、車両補機やＦＣ補機などによって構成され、車両補機とは、車両の運転時などに使用される種々の電力機器（照明機器、空調機器、油圧ポンプなど）をいい、ＦＣ補機とは、燃料電池４０の運転に使用される種々の電力機器（燃料ガスや酸化ガスを供給するためのポンプなど）をいう。もちろん、これに限定されることなく、燃料電池４０からＦＣコンバータ５０を介して電力供給を受けることが可能なあらゆる機器に適用可能である。

＜変形例４＞
上述した本実施形態では、ＦＣコンバータ５０に過電流が流れたか否かを、電流計１２０によって計測されるＦＣ電流に基づき判断したが、これに代えて（あるいは加えて）ＦＣコンバータ５０を構成する電子素子（例えば、スイッチング素子ＳＷ１）の近傍の温度を計測し、計測された温度がメモリ１６０などに格納されている閾値温度を上回った場合には、ＦＣコンバータ５０に過電流が流れたと判断しても良い。

＜変形例５＞
上述した本実施形態では、ＦＣコンバータ５０の一例として昇圧コンバータを例示したが、昇降圧コンバータなどにも適用可能である。もちろん、コンバータの構成は図１に例示したものに限らず、構成要素としてスイッチング素子を備えたあらゆるコンバータに適用可能である。

本実施形態に係る燃料電池システムの要部構成を示す図である。 従来におけるＦＣコンバータ故障時のＦＣ電圧、インバータ電圧の変動を示す図である。 本実施例におけるＦＣコンバータ故障時のＦＣ電圧、インバータ電圧の変動を示す図である。 インバータ過電圧防止処理を示すフローチャートである。 変形例１に係る燃料電池システムの要部構成を示す図である。 変形例２に係る燃料電池システムの要部構成を示す図である。

符号の説明

１０・・・制御装置、２０・・・酸化ガス供給源、３０・・・燃料ガス供給源、４０・・・燃料電池、５０・・・ＦＣコンバータ、６０・・・モータインバータ、７０・・・トラクションモータ、７５Ｌ、７５Ｒ・・・車輪、１１０・・・電圧センサ、１２０・・・電流センサ、１６０・・・メモリ、１００・・・燃料電池システム。

Claims (5)

1. 負荷に接続された燃料電池と、
   前記燃料電池と前記負荷との間に設けられた第１の電圧変換装置と、
   前記燃料電池から前記負荷に至る放電経路に介挿され、前記燃料電池と並列接続された二次電池と、
   前記二次電池と前記負荷との間に設けられた第２の電圧変換装置とを備えた燃料電池システムであって、
   前記第１の電圧変換装置に過電流が発生したか否かを判断する判断手段と、
   前記検知手段によって前記過電流が発生したと判断された場合に、前記第２の電圧変換装置により前記負荷への供給電圧を低下させる制御手段と
   を具備する、燃料電池システム。
2. 前記第1の電圧変換装置は、
   スイッチング素子を備え、該スイッチング素子のオン、オフ制御によってデューティー比を制御し、
   前記制御手段は、
   前記過電流の発生により前記スイッチング素子がオープン故障し、前記負荷への供給電圧が上昇した場合においても、該供給電圧が、前記負荷または前記第２の電圧変換装置を構成する電子素子の破壊電圧を下回るように、前記第2の電圧変換装置による電圧変換動作を制御する、請求項１に記載の燃料電池システム。
3. 前記スイッチング素子がオープン故障した場合に、当該システムから前記燃料電池および前記第１の電圧変換装置を電気的に切り離す接続制御手段を備え、
   前記制御手段は、当該システムが前記燃料電池および前記第１の電圧変換装置が電気的に切り離された後、前記第２の電圧変換装置により前記二次電池の出力電圧を制御する、請求項２に記載の燃料電池システム。
4. 前記スイッチング素子がオープン故障した場合に、前記制御手段は、前記第２の電圧変換装置により前記燃料電池の出力電圧および前記二次電池の出力電圧を制御する、請求項２に記載の燃料電池システム。
5. 前記判断手段は、
   前記燃料電池と前記第１の電圧変換装置との間に流れる電流を検知し、検知される電流に基づき前記過電流が発生したか否かを判断する、請求項１〜４のいずれか１の請求項に記載の燃料電池システム。

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