JP2011103233A - Voltage monitoring system and failure determination method of voltage monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の燃料電池を積層した燃料電池スタックの電圧監視システムに関する。 The present invention relates to a voltage monitoring system for a fuel cell stack in which a plurality of fuel cells are stacked.
燃料電池は、単セルでは実際の出力が1Vにも満たないため、一般的には、複数の単セルを直列接続した燃料電池スタックとして構成される。かかる燃料電池スタックでは、単セル1つにでも異常が発生すると、スタック全体に対して出力制限を行うか、運転を停止する必要がある。こうしたことから、燃料電池スタックの制御を好適に行うために、燃料電池スタックを構成する単セルの電圧を監視する電圧監視システムが提案されている(例えば、下記特許文献1)。 Since the actual output of a single cell is less than 1V, the fuel cell is generally configured as a fuel cell stack in which a plurality of single cells are connected in series. In such a fuel cell stack, if an abnormality occurs even in a single cell, it is necessary to limit the output of the entire stack or stop the operation. For this reason, a voltage monitoring system that monitors the voltage of a single cell constituting the fuel cell stack has been proposed in order to suitably control the fuel cell stack (for example, Patent Document 1 below).
しかしながら、電圧監視システム自体に異常が発生した場合、当該異常に伴って検出された誤った監視結果に基づいて、燃料電池スタックの運転が不適切に制御されるおそれがあった。 However, when an abnormality occurs in the voltage monitoring system itself, the operation of the fuel cell stack may be improperly controlled based on an erroneous monitoring result detected along with the abnormality.
上述の問題を考慮し、本発明が解決しようとする課題は、燃料電池の電圧監視システムの異常判定を行う技術を提供することである。 In view of the above problems, the problem to be solved by the present invention is to provide a technique for determining an abnormality in a voltage monitoring system for a fuel cell.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be realized as the following forms or application examples.
[適用例1]複数の燃料電池を積層した燃料電池スタックの電圧監視システムであって、前記複数の燃料電池のそれぞれに対して設けられ、該燃料電池の各々の電圧を、該燃料電池から取り出して、絶縁した状態で出力する電圧伝達手段と、前記電圧伝達手段が出力する前記複数の燃料電池の電圧を集合して、該出力された電圧のうちの最小値と最大値の少なくとも一方を検出する特定検出手段と、前記燃料電池の運転状態を取得する取得手段と、前記検出した最小値と最大値の少なくとも一方と、前記取得した燃料電池の運転状態とに基づいて、前記電圧伝達手段の異常を判定する判定手段とを備えた電圧監視システム。 Application Example 1 A voltage monitoring system for a fuel cell stack in which a plurality of fuel cells are stacked, the voltage monitoring system being provided for each of the plurality of fuel cells, and taking out the voltage of each of the fuel cells from the fuel cell And collecting the voltage of the plurality of fuel cells output from the voltage transmission means and the voltage transmission means, and detecting at least one of the minimum value and the maximum value of the output voltages. Based on the specific detection means, the acquisition means for acquiring the operating state of the fuel cell, the at least one of the detected minimum value and the maximum value, and the acquired operating state of the fuel cell. A voltage monitoring system comprising a determination means for determining abnormality.
かかる構成の電圧監視システムは、燃料電池の各々の電圧のうちの最小値と最大値の少なくとも一方を検出し、検出した最小値と最大値の少なくとも一方と、燃料電池の運転状態とに基づいて、電圧伝達手段の異常を判定する。したがって、電圧監視システムの異常を判定することができる。しかも、最小値または最大値の検出は、もともと燃料電池の運転制御用に行うものであり、運転状態の取得は容易であることから、簡易な方法として実現することができる。 The voltage monitoring system having such a configuration detects at least one of the minimum value and the maximum value of each voltage of the fuel cell, and based on at least one of the detected minimum value and maximum value and the operating state of the fuel cell. The abnormality of the voltage transmission means is determined. Therefore, the abnormality of the voltage monitoring system can be determined. In addition, the detection of the minimum value or the maximum value is originally performed for controlling the operation of the fuel cell, and since it is easy to obtain the operating state, it can be realized as a simple method.
[適用例2]適用例1記載の電圧監視システムであって、前記特定検出手段は、少なくとも前記最大値を検出するものであり、前記判定手段は、前記取得した運転状態が停止中、または、オープン状態であり、かつ、前記検出した最大値が、予め定められた閾値以上である場合に、前記電圧伝達手段が異常であると判定する電圧監視システム。 Application Example 2 In the voltage monitoring system according to Application Example 1, the specific detection unit detects at least the maximum value, and the determination unit is in a state where the acquired operation state is stopped, or A voltage monitoring system that determines that the voltage transmission means is abnormal when the voltage is in an open state and the detected maximum value is equal to or greater than a predetermined threshold.
かかる構成の電圧監視システムは、運転状態が停止中またはオープン状態であり、かつ、最大値が閾値以上である場合に電圧伝達手段が異常であると判定する。電圧伝達手段が正常であれば、運転状態が停止中またはオープン状態における燃料電池の電圧は、負荷運転中と比べて相対的に小さくなるので、所定値以上の電圧が検出されれば、電圧伝達手段に異常が生じている可能性が高いからである。かかる構成により、簡易に電圧伝達手段の異常判定を行うことができる。 The voltage monitoring system having such a configuration determines that the voltage transmission unit is abnormal when the operation state is stopped or in an open state and the maximum value is equal to or greater than a threshold value. If the voltage transmission means is normal, the voltage of the fuel cell when the operation state is stopped or open is relatively smaller than that during load operation. This is because there is a high possibility that an abnormality has occurred in the means. With such a configuration, it is possible to easily determine abnormality of the voltage transmission means.
[適用例3]適用例1または適用例2記載の電圧監視システムであって、更に、前記複数の燃料電池の全体の電圧を検出する全体検出手段を備え、前記電圧伝達手段は、前記複数の燃料電池のいずれかと前記電圧伝達手段との間に接続不良がある場合に、0ボルトを出力するように構成され、前記特定検出手段は、少なくとも前記最小値を検出するものであり、前記判定手段は、前記取得した運転状態が負荷運転中であり、かつ、前記検出した最小値が0ボルトであり、かつ、該最小値と前記検出した全体の電圧とが矛盾する場合に、前記電圧伝達手段が異常であると判定する電圧監視システム。 [Application Example 3] The voltage monitoring system according to Application Example 1 or Application Example 2, further comprising an overall detection means for detecting the overall voltage of the plurality of fuel cells, wherein the voltage transmission means When there is a poor connection between any one of the fuel cells and the voltage transmission means, it is configured to output 0 volts, and the specific detection means detects at least the minimum value, and the determination means Is the voltage transmission means when the acquired operating state is under load operation, the detected minimum value is 0 volts, and the detected minimum voltage contradicts the detected overall voltage. Voltage monitoring system that determines that is abnormal.
かかる構成の電圧監視システムは、複数の燃料電池のいずれかと電圧伝達手段との間に接続不良がある場合に、0ボルトを出力するように構成されているので、運転状態が負荷運転中であるにもかかわらず、最小値として0Vが検出されれば、電圧伝達手段に接続不良が生じている可能性が高い。その上で、最小値が0Vであることに加えて、最小値(0V)と全体の電圧とが矛盾することを条件として、電圧伝達手段の異常を判定するので、精度良く、電圧伝達手段の接続不良を判定することができる。 The voltage monitoring system having such a configuration is configured to output 0 volts when there is a connection failure between any one of the plurality of fuel cells and the voltage transmission means, so that the operation state is a load operation. Nevertheless, if 0V is detected as the minimum value, there is a high possibility that a connection failure has occurred in the voltage transmission means. In addition, in addition to the minimum value being 0 V, the abnormality of the voltage transmission means is determined on the condition that the minimum value (0 V) and the overall voltage contradict each other. Connection failure can be determined.
[適用例4]適用例1または適用例2記載の電圧監視システムであって、前記電圧伝達手段は、前記複数の燃料電池のいずれかと該電圧伝達手段との間に接続不良がある場合に、0ボルトを出力するように構成され、前記特定検出手段は、少なくとも前記最小値を検出するものであり、前記判定手段は、前記取得した運転状態が負荷運転中であり、かつ、前記検出した最小値が0ボルトである場合に、前記電圧伝達手段が異常であると判定する電圧監視システム。 [Application Example 4] The voltage monitoring system according to Application Example 1 or Application Example 2, wherein the voltage transmission means has a connection failure between any of the plurality of fuel cells and the voltage transmission means. It is configured to output 0 volt, the specific detection means detects at least the minimum value, and the determination means is that the acquired operation state is under load operation, and the detected minimum A voltage monitoring system that determines that the voltage transmission means is abnormal when the value is 0 volts.
かかる構成の電圧監視システムは、複数の燃料電池のいずれかと電圧伝達手段との間に接続不良がある場合に、0ボルトを出力するように構成されているので、運転状態が負荷運転中であるにもかかわらず、最小値として0Vが検出されれば、電圧伝達手段に接続不良が生じている可能性が高い。したがって、簡易な手法で電圧伝達手段の接続不良を判定することができる。 The voltage monitoring system having such a configuration is configured to output 0 volts when there is a connection failure between any one of the plurality of fuel cells and the voltage transmission means, so that the operation state is a load operation. Nevertheless, if 0V is detected as the minimum value, there is a high possibility that a connection failure has occurred in the voltage transmission means. Therefore, the connection failure of the voltage transmission means can be determined by a simple method.
[適用例5]適用例1ないし適用例4のいずれか記載の電圧監視システムであって、前記電圧伝達手段は、前記複数の燃料電池のアノード側とカソード側とに接続された差動アンプを備え、前記特定検出手段は、前記差動アンプの出力ごとに同一方向に設けられたダイオードと、該ダイオードとグランドとの間に介装されるコンデンサとを備えた電圧監視システム。 Application Example 5 In the voltage monitoring system according to any one of Application Example 1 to Application Example 4, the voltage transmission means includes a differential amplifier connected to the anode side and the cathode side of the plurality of fuel cells. And the specific detection means includes a diode provided in the same direction for each output of the differential amplifier, and a capacitor interposed between the diode and the ground.
かかる構成の電圧監視システムは、特定検出手段が差動アンプとダイオードとコンデンサとで構成されるので、電圧監視システムの構成を簡略化することができる。また、汎用部品を用いて構成できるので、製造が容易であり、低コスト化できる。 In the voltage monitoring system having such a configuration, the specific detection means includes a differential amplifier, a diode, and a capacitor, so that the configuration of the voltage monitoring system can be simplified. Moreover, since it can comprise using a general purpose component, manufacture is easy and can reduce cost.
[適用例6]適用例5記載の電圧監視システムであって、前記特定検出手段は、前記最小値と前記最大値とを検出するものであり、前記差動アンプの出力ごとに第1の方向に設けられた第1のダイオードと、該第1のダイオードとグランドとの間に介装される第1のコンデンサとを備えた第1の回路と、前記差動アンプの出力ごとに、前記第1の方向と反対の方向である第2の方向に設けられた第2のダイオードと、該第2のダイオードとグランドとの間に介装される第2のコンデンサとを備えた第2の回路とを並列に備え、前記判定手段は、前記取得した運転状態に応じて、前記検出した最小値または最大値に基づいて、前記異常の判定を行う電圧監視システム。 Application Example 6 In the voltage monitoring system according to Application Example 5, the specific detection unit detects the minimum value and the maximum value, and the first direction is determined for each output of the differential amplifier. For each output of the differential amplifier, a first circuit including a first diode provided in the first capacitor and a first capacitor interposed between the first diode and the ground is provided. A second circuit including a second diode provided in a second direction opposite to the first direction, and a second capacitor interposed between the second diode and the ground The voltage monitoring system is configured to determine the abnormality based on the detected minimum value or maximum value in accordance with the acquired operating state.
かかる構成の電圧監視システムは、第1の回路と第2の回路とにより、最大値と最小値とを検出し、運転状態に応じて異常の判定を行う。したがって、運転状態に応じて、複数の観点から判定を行うことができ、判定精度が向上する。また、第1の回路と第2の回路とを並列に備えていることにより、最大値と最小値とを同時に検出できるので、最大値と最小値の両方を用いて燃料電池の運転制御を行う場合にも好適に適用できる。 The voltage monitoring system having such a configuration detects the maximum value and the minimum value by the first circuit and the second circuit, and determines an abnormality according to the operating state. Therefore, the determination can be performed from a plurality of viewpoints according to the driving state, and the determination accuracy is improved. Further, since the first circuit and the second circuit are provided in parallel, the maximum value and the minimum value can be detected at the same time, so that the operation control of the fuel cell is performed using both the maximum value and the minimum value. The present invention can also be suitably applied to cases.
[適用例7]適用例5記載の電圧監視システムであって、前記特定検出手段は、前記最小値と前記最大値とを検出するものであり、前記差動アンプの出力ごとに第1の方向に設けられた第1のダイオードと、前記差動アンプの出力ごとに、前記第1の方向と反対の方向である第2の方向に設けられた第2のダイオードと、前記差動アンプと、前記第1のダイオード及び前記第2のダイオードのうちのいずれか一方との接続をスイッチ回路によって切り替える接続切替手段と、前記第1のダイオード及び前記第2のダイオードとグランドとの間に介装されるコンデンサとを備え、前記判定手段は、前記取得した運転状態に応じて、前記検出した最小値または最大値に基づいて、前記異常の判定を行う電圧監視システム。 Application Example 7 In the voltage monitoring system according to Application Example 5, the specific detection unit detects the minimum value and the maximum value, and the first direction for each output of the differential amplifier. A first diode provided in a second direction, a second diode provided in a second direction opposite to the first direction, for each output of the differential amplifier, the differential amplifier, Connection switching means for switching connection with any one of the first diode and the second diode by a switch circuit, and interposed between the first diode, the second diode and the ground. A voltage monitoring system that determines the abnormality based on the detected minimum value or maximum value in accordance with the acquired operating state.
かかる構成の電圧監視システムは、差動アンプと、第1のダイオード及び第2のダイオードのうちのいずれか一方との接続をスイッチ回路によって切り替えて、最大値または最小値を選択的に検出し、運転状態に応じて異常の判定を行うことができる。したがって、運転状態に応じて、複数の観点から判定を行うことができ、判定精度が向上する。また、共通のコンデンサによって最大値または最小値を選択的に検出できるので、第1のダイオード及び第2のダイオードのそれぞれに対して個別的にコンデンサを備える必要がなく、回路構成を簡略化できる。また、最大値または最小値を選択的に検出するので、最大値または最小値の出力先では、これらを同時に扱う必要がなく、出力先の装置構成を簡略化できる。 The voltage monitoring system having such a configuration selectively detects the maximum value or the minimum value by switching the connection between the differential amplifier and one of the first diode and the second diode by a switch circuit, Abnormality can be determined according to the driving state. Therefore, the determination can be performed from a plurality of viewpoints according to the driving state, and the determination accuracy is improved. In addition, since the maximum value or the minimum value can be selectively detected by a common capacitor, it is not necessary to individually provide a capacitor for each of the first diode and the second diode, and the circuit configuration can be simplified. Further, since the maximum value or the minimum value is selectively detected, the output destination of the maximum value or the minimum value does not need to be handled at the same time, and the device configuration of the output destination can be simplified.
[適用例8]適用例5記載の電圧監視システムであって、前記特定検出手段は、前記最小値と前記最大値とを検出するものであり、前記差動アンプの出力ごとに同一方向に設けられたダイオードと、前記ダイオードとグランドとの間に介装されるコンデンサと、前記差動アンプと前記ダイオードとの間に介装される第1のスイッチ回路と、該ダイオードと前記コンデンサとの間に介装される第2のスイッチ回路とによって、該ダイオードの方向を切り替え可能な方向切替手段とを備え、前記判定手段は、前記取得した運転状態に応じて、前記検出した最小値または最大値に基づいて、前記異常の判定を行う電圧監視システム。 Application Example 8 In the voltage monitoring system according to Application Example 5, the specific detection unit detects the minimum value and the maximum value, and is provided in the same direction for each output of the differential amplifier. A diode, a capacitor interposed between the diode and ground, a first switch circuit interposed between the differential amplifier and the diode, and between the diode and the capacitor And a direction switching means capable of switching the direction of the diode by a second switch circuit interposed between the detection circuit and the determination means according to the acquired operating state, the detected minimum value or maximum value. A voltage monitoring system for determining the abnormality based on the above.
かかる構成の電圧監視システムは、第1のスイッチ回路と第2のスイッチ回路とによって、ダイオードの方向を切り替えて、最大値または最小値を選択的に検出し、運転状態に応じて異常の判定を行うことができる。したがって、運転状態に応じて、複数の観点から判定を行うことができ、判定精度が向上する。また、最大値の検出と最小値の検出とで共通のダイオード及びコンデンサを兼用できるので、回路構成を簡略化できる。また、最大値または最小値を選択的に検出するので、最大値または最小値の出力先では、これらを同時に扱う必要がなく、出力先の装置構成を簡略化できる。 The voltage monitoring system having such a configuration switches the direction of the diode by the first switch circuit and the second switch circuit, selectively detects the maximum value or the minimum value, and determines abnormality according to the operating state. It can be carried out. Therefore, the determination can be performed from a plurality of viewpoints according to the driving state, and the determination accuracy is improved. In addition, since a common diode and capacitor can be used for both detection of the maximum value and detection of the minimum value, the circuit configuration can be simplified. Further, since the maximum value or the minimum value is selectively detected, the output destination of the maximum value or the minimum value does not need to be handled at the same time, and the device configuration of the output destination can be simplified.
また、本発明は、適用例9の電圧監視システムの異常判定方法としても実現することができる。
[適用例9]複数の燃料電池を積層した燃料電池スタックの電圧監視システムの異常を判定する異常判定方法であって、前記電圧監視システムは、前記複数の燃料電池のそれぞれに対して設けられ、該燃料電池の各々の電圧を、該燃料電池から取り出して、絶縁した状態で出力する電圧伝達手段と、前記電圧伝達手段が出力する前記複数の燃料電池の電圧を集合して、該出力された電圧のうちの最小値と最大値の少なくとも一方を出力する特定検出手段とを備え、前記検出した最小値と最大値の少なくとも一方と、前記燃料電池の運転状態とに基づいて、前記電圧伝達手段の異常を判定する電圧監視システムの異常判定方法。
The present invention can also be realized as an abnormality determination method for the voltage monitoring system according to Application Example 9.
Application Example 9 An abnormality determination method for determining an abnormality in a voltage monitoring system of a fuel cell stack in which a plurality of fuel cells are stacked, wherein the voltage monitoring system is provided for each of the plurality of fuel cells, The voltage of each fuel cell is extracted from the fuel cell and output in an insulated state, and the voltages of the plurality of fuel cells output from the voltage transmission unit are collected and output. Specific detection means for outputting at least one of a minimum value and a maximum value of the voltage, and the voltage transmission means based on at least one of the detected minimum value and maximum value and the operating state of the fuel cell. An abnormality determination method for a voltage monitoring system for determining an abnormality in a battery.
A.第1実施例:
A−1.電圧監視システム20の概略構成:
本発明の第1実施例としての電圧監視システム20の概略構成を図1に示す。電圧監視システム20は、4つの燃料電池FC1〜FC4を積層した燃料電池スタックFCの電圧を監視するシステムである。燃料電池FC1〜FC4は、発電の最小単位である、いわゆる単セルである。
A. First embodiment:
A-1. General configuration of the voltage monitoring system 20:
A schematic configuration of a
燃料電池FC1〜FC4は、固体高分子形の燃料電池であり、湿潤状態で良好なプロトン伝導性を示す固体高分子材料の薄膜である電解質膜の表面上にカソード電極とアノード電極とを備える電解質膜・電極接合体の両面に、ガス拡散層、流路部材、セパレータが積層されて構成される(図示せず)。また、燃料電池FC1〜FC4は、積層方向の両端に配置したターミナル、インシュレータ、エンドプレートで挟持されると共に、燃料ガス、酸化ガス及び冷却水の給排システムが接続されている(図示せず)。燃料電池スタックFCを構成する燃料電池の数は、4つに限らず、任意に設定すればよい。 Each of the fuel cells FC1 to FC4 is a solid polymer type fuel cell, and is an electrolyte having a cathode electrode and an anode electrode on the surface of an electrolyte membrane that is a thin film of a solid polymer material showing good proton conductivity in a wet state. A gas diffusion layer, a flow path member, and a separator are laminated on both surfaces of the membrane / electrode assembly (not shown). The fuel cells FC1 to FC4 are sandwiched between terminals, insulators, and end plates disposed at both ends in the stacking direction, and connected to a fuel gas, oxidizing gas, and cooling water supply / discharge system (not shown). . The number of fuel cells constituting the fuel cell stack FC is not limited to four and may be set arbitrarily.
電圧監視システム20は、図示するように、電圧監視回路25、オペアンプ70、MCU80、CPU90を備えている。電圧監視回路25は、電圧伝達回路40と、最小値検出回路50と、最大値検出回路60とを備えている。
As shown in the figure, the
電圧伝達回路40は、燃料電池FC1〜FC4のそれぞれに接続される同一の回路で構成される。電圧伝達回路40は、燃料電池FC1〜FC4から見ると、アノード、カソード間に抵抗31〜34が介装され、かつ、オペアンプ41〜44の両入力端子に接続されている。オペアンプ41〜44は、差動増幅器であり、両入力端子に接続された燃料電池FC1〜FC4の電圧を、予め定めたゲインで増幅した電圧(ここではゲインを1としたので、燃料電池FC1〜FC4の電圧そのもの)を実電位とは絶縁して出力する。
The
燃料電池FC1〜FC4は、積層され、電気的には直列接続されているから、グランドレベルに対して、各燃料電池のカソードの電圧は、その燃料電池までに積層された燃料電池の数に対応した電位までかさ上げされている。オペアンプ41〜44として差動増幅器を用いていることにより、各オペアンプ41〜44の出力はいずれも、燃料電池FC1〜FC4の電圧をグランドレベルに対して表した値となっている。本実施例においては、オペアンプ41〜44の電源として、燃料電池スタックFCとは独立して設けられた電源46を用いる構成としている。
Since the fuel cells FC1 to FC4 are stacked and electrically connected in series, the cathode voltage of each fuel cell corresponds to the number of fuel cells stacked up to that fuel cell with respect to the ground level. It is raised to the specified potential. Since differential amplifiers are used as the
最小値検出回路50は、燃料電池FC1〜FC4の出力のうちの最小値を検出する回路であり、ダイオード51〜54と、コンデンサC55と、電源57と抵抗58とを備えている。上述した各オペアンプ41〜44の出力は全て、逆方向のダイオード51〜54に接続されている。このため、各オペアンプ41〜44の出力は、いわゆるワイヤードオア接続となっている。つまり、各オペアンプ41〜44の出力は、他のオペアンプ41〜44の出力に対しては何ら影響を与えない。ワイヤードオア接続されたオペアンプ41〜44の出力には、一端がグランドに接続されたコンデンサC55が接続されており、更に、プルアップ抵抗器58を介して所定の正の電源57が接続されている。この電圧は、オペアンプ41〜44の想定される出力に対して十分に大きな値で設定されている。かかる最小値検出回路50の動作については後述する。
The minimum
最大値検出回路60は、燃料電池FC1〜FC4の出力のうちの最大値を検出する回路であり、ダイオード61〜64と、コンデンサC65と、抵抗68とを備えている。上述した各オペアンプ41〜44の出力は全て、順方向のダイオード61〜64に接続されている。オペアンプ41〜44の出力には、一端がグランドに接続されたコンデンサC65が接続されている。抵抗68は、いわばプルダウン抵抗器であり、コンデンサC65に溜まった電荷を放電し、オペアンプ41〜44側からの出力がなければ、コンデンサC65の端子TE2の電圧をゼロにする。かかる最大値検出回路60の動作については後述する。
The maximum
オペアンプ70は、ボルテージフォロアである。オペアンプ70は、燃料電池スタックFCの全体電圧を、CPU90に所定のタイミングで出力する。こうして出力される全体電圧からは、燃料電池スタックFCを構成する燃料電池の数が分かっているので、平均電圧としても検出可能である。
The
最小値検出回路50及び最大値検出回路60の出力は、MCU80に入力される。MCU80は、本実施例では、AD変換に特化したマイクロコンピュータであり、最小値用と最大値用の2つの入力ポート及び出力ポートを備えている。MCU80は、入力された最大値、最小値をそれぞれAD変換して、CPU90に出力する。ただし、MCU80が他の機能を備えていてもよいし、最小値検出回路50及び最大値検出回路60の出力を直接的にCPU90に入力する構成としてもよい。
The outputs of the minimum
CPU90は、ROM(図示せず)に記憶されたプログラムをRAM(図示せず)に展開して実行することで、燃料電池FC1〜FC4を備えた燃料電池システムの運転全般を制御する。特に、CPU90は、オペアンプ70を介して、全体電圧の入力を受け、また、MCU80を介して、燃料電池FC1〜FC4の最小値及び最大値の入力を受け、その値に応じて、燃料電池システムの運転制御を行う。また、CPU90は、運転状態取得部91、異常判定部92としても機能する。これらの機能の詳細は後述する。
The
かかる構成の電圧監視システム20に接続される燃料電池スタックFCのターミナルには、負荷95が接続されている。負荷95は、例えば、二次電池や、電力消費装置(モータなど)とすることができる。燃料電池スタックFCと負荷95との間には、スイッチ96,97が介装され、CPU90の信号を受けて、燃料電池スタックFCと負荷95との接続関係が制御される。なお、図1において、電圧監視回路25に接続された燃料電池FC1〜FC4と、負荷95に接続される燃料電池スタックFCを構成する燃料電池FC1〜FC4とは同一のものである。これらは、図示の便宜上、2箇所に表示している。
A
A−2.最小値検出動作:
電圧監視システム20の最小値検出動作について説明する。最小値検出動作とは、燃料電池FC1〜FC4の各々の電圧のうちの最小値を検出する動作である。なお、説明を簡略化するため、以下の動作では、ダイオード51〜54の降下電圧を0ボルトであるとして説明する。
(1)オペアンプ41〜44が動作しておらず、各オペアンプ41〜44の出力がハイインピーダンス状態となっていれば、オペアンプ41〜44の出力への電流の流れ込みはないので、コンデンサC55は充電された状態となり、端子TE1の電圧は、プルアップ抵抗器58を介して接続された正の電源57の電圧と等しくなる。
A-2. Minimum value detection operation:
The minimum value detection operation of the
(1) If the
(2)次に、所定のタイミングでオペアンプ41〜44を動作させ、各燃料電池FC1〜FC4の各出力電圧を差動増幅器であるオペアンプ41〜44で検出し、出力させると、ダイオード51〜54を介して電流が流れ込み、コンデンサC55の端子TE1の電圧は低下する。この動作は、端子TE1の電圧が、接続されたオペアンプ41〜44の出力のうち、最も低い電圧Vmin1となるまで継続する。端子TE1の電圧が電圧Vmin1と一致したとき、他のオペアンプ41〜44(電圧Vmin1を出力したオペアンプ以外のオペアンプ)は、この端子TE1の電圧より高いから、ダイオード51〜54を介して電流が流れ込むことはない。
(2) Next, when the
(3)仮に、いずれかの燃料電池の電圧が更に低下し、接続されたオペアンプ41〜44の出力のうち、最も低い電圧がVmin2(Vmin1>Vmin2)となると、コンデンサC55の端子TE1の電圧よりも低い電圧を出力したオペアンプ41〜44にダイオード51〜54を介して電流が流れ込み、コンデンサC55の端子TE1の電圧は低下する。この動作は、端子TE1の電圧が電圧Vmin2となるまで継続する。端子TE1の電圧が電圧Vmin2と一致したとき、他のオペアンプ41〜44は、この端子TE1の電圧より高いから、ダイオード51〜54を介して電流が流れ込むことはない。
(3) If the voltage of any one of the fuel cells further decreases and the lowest voltage among the outputs of the connected
(4)逆に、それまで最小の電圧であった燃料電池の電圧が高くなり、接続されたオペアンプ41〜44の出力のうち、最も低い電圧がVmin3(Vmin1<Vmin3)となると、オペアンプ41〜44は、端子TE1の電圧より高いから、ダイオード51〜54を介して電流が流れ込むことはない。したがって、電源57によって、コンデンサC55が徐々に充電される。この充電は、コンデンサC55の端子TE1の電圧が電圧Vmin3になるまで継続される。端子TE1の電圧が電圧Vmin3を超えると、ダイオード51〜54を介して電流が流れ込み、コンデンサC55の端子TE1の電圧は低下する。
(4) Conversely, when the voltage of the fuel cell, which has been the minimum voltage until then, becomes high and the lowest voltage among the outputs of the connected
実際には、上述した(2)〜(4)のいずれの場合でも、ダイオードには順方向の降下電圧(シリコンダイオードの場合、通常0.7ボルト程度)が存在するから、端子TE1の電圧は、オペアンプ41〜44の出力の最小値より、この順方向降下電圧分だけ高くなるが、各ダイオードの順方向降下電圧は、既知のものなので、端子TE1の電圧を検出することにより、各燃料電池FC1〜FC4の最小電圧を検出することは容易である。なお、トランジスタを用いて、順方向降下電圧を、ダイオードを用いた構成より小さくして測定すれば、より燃料電池の実際の電圧に近い値を検出することも可能である。このようにして、コンデンサC55には、オペアンプ41〜44の最小出力、すなわち、燃料電池FC1〜FC4の最小電圧に対応する電圧がホールドされ、MCU80に出力される。
Actually, in any of the cases (2) to (4) described above, since the diode has a forward voltage drop (usually about 0.7 volts in the case of a silicon diode), the voltage at the terminal TE1 is The forward drop voltage is higher than the minimum output value of the
A−3.最大値検出動作:
電圧監視システム20の最大値検出動作について説明する。最大値検出動作とは、燃料電池FC1〜FC4の各々の電圧のうちの最大値を検出する動作である。なお、説明を簡略化するため、以下の動作では、ダイオード61〜64の降下電圧を0ボルトであるとして説明する。
(1)所定のタイミングでオペアンプ41〜44を動作させ、各燃料電池FC1〜FC4の各出力電圧を差動増幅器であるオペアンプ41〜44で検出し、出力させると、ダイオード61〜64を介して電流が流れ込み、コンデンサC65の端子TE2の電圧は上昇する。この動作は、端子TE2の電圧が、接続されたオペアンプ41〜44の出力のうち、最も高い電圧Vmax1となるまで継続する。端子TE2の電圧が電圧Vmax1と一致したとき、他のオペアンプ41〜44(電圧Vmax1を出力したオペアンプ以外のオペアンプ)は、この端子TE2の電圧より低いから、ダイオード61〜64を介して電流が流れ込むことはない。
A-3. Maximum value detection operation:
The maximum value detection operation of the
(1) When the
(2)仮に、いずれかの燃料電池の電圧が更に上昇し、接続されたオペアンプ41〜44の出力のうち、最も高い電圧がVmax2(Vmax1<Vmax2)となると、コンデンサC65の端子TE2の電圧よりも高い電圧を出力したオペアンプ41〜44からダイオード61〜64を介して電流が流れ込み、コンデンサC65の端子TE2の電圧は上昇する。この動作は、端子TE2の電圧が電圧Vmax2となるまで継続する。
(2) If the voltage of one of the fuel cells further rises and the highest voltage among the outputs of the connected
(3)逆に、それまで最大の電圧であった燃料電池の電圧が低くなり、接続されたオペアンプ41〜44の出力のうち、最も高い電圧がVmax3(Vmax1>Vmax3)となると、コンデンサC65の端子TE2の電圧は、オペアンプ41〜44の出力よりも低いから、オペアンプ41〜44からコンデンサC65への電流の流れ込みがなくなる。その結果、コンデンサC65は、その電圧がVmax1からVmax3になるまで、抵抗68を介して放電される。なお、実際には、上述した(1)〜(3)のいずれの場合でも、端子TE2の電圧は、オペアンプ41〜44の出力の最大値より、この順方向降下電圧分だけ低くなるが、最小値検出動作と同様に、燃料電池FC1〜FC4の最大電圧を検出することは容易である。
(3) On the contrary, when the voltage of the fuel cell that has been the maximum voltage until then becomes low and the highest voltage among the outputs of the connected
A−4.異常判定処理:
電圧監視システム20における異常判定処理について、図2を用いて説明する。異常判定処理とは、電圧監視システム20において、電圧伝達回路40の異常を判定する処理である。本実施例における異常判定処理は、燃料電池FC1〜FC4を備える燃料電池システムの運転状態(例えば、発電運転中、発電運転停止中など)にかかわらず、繰り返し実行される。この処理が開始されると、CPU90は、まず、運転状態取得部91の処理として、燃料電池システムの発電運転の状態を取得し、判断する(ステップS111)。本実施例における判断は、(1)負荷運転中(負荷に接続して、発電運転を行っている状態)、(2)停止中(発電運転を行っていない状態)、または、オープン状態(負荷に接続せずに、発電運転を行っている状態)のいずれに該当するかの判断である。本実施例においては、CPU90は、燃料電池スタックFCと負荷95との接続を切り替えるスイッチ96,97のON/OFF状態を検出することで、発電運転の状態を取得するものとした。ただし、運転状態を取得するための構成は、かかる構成に限らず、燃料電池スタックFCの運転制御パラメータ、例えば、所定期間内の水素供給量などから取得してもよい。
A-4. Abnormality judgment processing:
The abnormality determination process in the
ステップS111の判断の結果、負荷運転中であれば、CPU90は、異常判定部92の処理として、電圧伝達回路40の異常を判定する。具体的には、CPU90は、最小値検出回路50によって検出され、MCU80を介してCPU90に入力された最小値が値0であるか否かを判断する(ステップS112)。その結果、最小値が値0でなければ(ステップS112:NO)、電圧伝達回路40は正常であると判定する(ステップS113)。
If the result of determination in step S <b> 111 is that load operation is in progress, the
一方、最小値が値0であれば(ステップS112:YES)、CPU90は、最小値(値0)と、オペアンプ70を介して入力されたオペアンプ70の出力、すなわち、燃料電池FC1〜FC4の全体電圧との整合性を判断する(ステップS114)。この判断は、本実施例においては、燃料電池スタックを構成する燃料電池の数と、検出した最小電圧及び最大電圧とから想定される、全体電圧の取り得る電圧範囲と、実際に検出された全体電圧とに矛盾がないかという観点で行う。具体的には、燃料電池FC1〜FC4の検出された全体電圧Vtotalと、燃料電池FC1〜FC4の検出された最大値Vmaxと、燃料電池スタックを構成する燃料電池の数N(Nは1以上の整数、ここではN=4)とが、次式(1)の関係を満たすか否かにより行う。検出された最小値が0Vであるということは、燃料電池FC1〜FC4の電圧の少なくとも1つは0Vであるから、想定される全体電圧の取り得る電圧範囲は、Vmax以上(N−1個の燃料電池の電圧が0Vであり、1個の燃料電池の電圧がVmaxである場合)、Vmax×(N−1)以下(1個の燃料電池の電圧が0Vであり、N−1個の燃料電池の電圧がVmaxである場合)となる。したがって、式(1)の関係を満たせば、最小値と全体電圧との整合はとれていることとなる。一方、式(1)の関係を満たさなければ、最小値と全体電圧とが整合していないこととなる。
Vtotal≦Vmax×(N−1)・・・(1)
On the other hand, if the minimum value is 0 (step S112: YES), the
Vtotal ≦ Vmax × (N−1) (1)
その結果、最小値と全体電圧との整合がとれていれば(ステップS114:YES)、CPU90は、電圧伝達回路40は正常であると判断する(ステップS113)。一方、最小値と全体電圧との整合がとれていなければ(ステップS114:NO)、CPU90は、電圧伝達回路40は異常であると判定する(ステップS115)。電圧伝達回路40は、燃料電池FC1〜FC4の出力に抵抗31〜34が介装されており、燃料電池FC1〜FC4の出力をオペアンプ41〜44に出力するための端子が外れている場合には、オペアンプ41〜44は、出力を0Vとするように構成されている。したがって、上式(1)を満たさないということは、燃料電池FC1〜FC4の実際の出力が0Vよりも大きいにもかかわらず、燃料電池FC1〜FC4のいずれかと電圧伝達回路40との接続不良により、最小値が0Vとして検出された可能性が高い。そこで、このような判定を行うのである。
As a result, if the minimum value matches the overall voltage (step S114: YES), the
一方、ステップS111の判断が停止中またはオープン状態であれば、CPU90は、異常判定部92の処理として、別の方法により電圧伝達回路40の異常を判定する。具体的には、CPU90は、最大値検出回路60によって検出され、MCU80を介してCPU90に入力された最大値が、予め定められた閾値TH以上であるか否かを判断する(ステップS116)。その結果、最大値が閾値TH以上であれば(ステップS116:YES)、CPU90は、電圧伝達回路40は異常であると判定する(ステップS117)。このように判定するのは、オペアンプ41〜44が正常であっても、停止中またはオープン状態において、その出力が振れることはあるが、負荷運転中ほどの大きな電圧が出力されることはないので、停止中またはオープン状態であるにもかかわらず大きな電圧が出力されれば、オペアンプ41〜44のいずれかに異常が生じている可能性が大きいからである。
On the other hand, if the determination in step S111 is stopped or open, the
一方、最大値が閾値TH未満であれば(ステップS116:NO)、CPU90は、電圧伝達回路40は正常であると判断する(ステップS113)。こうして、正常または異常の判定を行うと、異常判定処理は、終了となる。
On the other hand, if the maximum value is less than the threshold value TH (step S116: NO), the
A−5.効果:
かかる構成の電圧監視システム20は、燃料電池FC1〜FC4の電圧の最大値及び最小値を検出し、これらと燃料電池FC1〜FC4の運転状態とに基づいて、電圧伝達回路40の異常を判定することができる。
A-5. effect:
The
また、電圧監視システム20は、電圧伝達回路40が正常であれば、運転状態が停止中またはオープン状態における燃料電池の電圧は、負荷運転中と比べて相対的に小さくなることを利用して、運転状態が停止中またはオープン状態であり、かつ、最大値が閾値TH以上である場合に電圧伝達回路40が異常であると判定する。したがって、簡易に電圧伝達手段の異常判定を行うことができる。
Further, the
また、電圧監視システム20は、燃料電池FC1〜FC4のアノード、カソード間に抵抗31〜34が介装され、かつ、オペアンプ41〜44の両入力端子に接続されているので、燃料電池FC1〜FC4のいずれかと電圧伝達回路40との接続不良がある場合には、オペアンプ41〜44は0Vを出力する。したがって、燃料電池FC1〜FC4の運転状態が負荷運転中であるにもかかわらず、最小値として0Vが検出されれば、当該接続不良が生じている可能性が高い。その上で、電圧監視システム20は、最小値が0V、かつ、最小値(0V)と全体の電圧とが矛盾する場合にのみ、電圧伝達回路40が異常であると判定する。したがって、精度良く、当該接続不良を判定することができる。しかも、最小値(0V)と全体の電圧とが矛盾するか否かの判断において、検出した最大値を用いるので、矛盾の判断精度を向上させることができる。
Further, in the
また、電圧監視システム20は、最小値検出回路50と最大値検出回路60とにより、最大値と最小値とを検出し、負荷運転中と、停止中またはオープン状態との両方で、異なる手法により異常判定を行うことができるので、判定精度が向上する。また、最小値検出回路50と最大値検出回路60とを並列に備えていることにより、最大値と最小値とを同時に検出できるので、最大値と最小値の両方を用いて燃料電池の運転制御を行う場合にも好適に適用できる。
Further, the
また、電圧監視システム20は、電圧伝達回路40が絶縁した状態で出力する、複数の燃料電池FC1〜FC4の電圧を集合して、最小値と最大値とを検出するので、各々の燃料電池の電圧を検出して、最小値と最大値とを演算により求める場合と比べて、演算負荷を軽減できる。その結果、電圧監視システムに共通する課題である構成の簡略化に資することができる。また、電圧監視システム20は、オペアンプとダイオードとコンデンサとで構成されるので、構成を簡略化することができる。また、汎用部品を用いて構成できるので、製造が容易であり、低コスト化できる。また、燃料電池FC1〜FC4の出力を取り出す各回路の干渉がない。また、燃料電池FC1〜FC4の電圧変動に対する応答性に優れる。しかも、コンデンサC55,C65を用いており、いわば積分回路を備えていることになるので、ノイズなどの影響を除いて、最小電圧及び最大電圧を出力することができる。
In addition, the
B.第2実施例:
本発明の第2実施例について説明する。
B−1.電圧監視システム120の概略構成:
第2実施例としての電圧監視システム120は、上述した第1実施例としての電圧監視システム20に対して、電圧監視回路とMCUの構成のみが異なる。電圧監視システム120の概略構成を図3に示す。なお、図3においては、第1実施例と同様の構成については、図1と同一の符号を付して説明を省略し、第1実施例と異なる構成についてのみ以下に説明する。図3に示すように、電圧監視システム120は、電圧監視回路125とオペアンプ70とMCU180とCPU90とを備えている。電圧監視回路125は、第1実施例の最小値検出回路50及び最大値検出回路60に代えて、最大最小値検出回路150を備えている。最大最小値検出回路150は、燃料電池FC1〜FC4の出力のうちの最大値と最小値とを選択的に検出する回路である。
B. Second embodiment:
A second embodiment of the present invention will be described.
B-1. General configuration of the voltage monitoring system 120:
The
最大最小値検出回路150において、オペアンプ41〜44の出力は、全て、逆方向のダイオード51〜54に接続されている。また、オペアンプ41〜44の出力は、全て、ダイオード51〜54と並列的に、順方向のダイオード61〜64に接続されている。オペアンプ41〜44とダイオード51〜54との間には、スイッチSW11〜SW14が介装され、オペアンプ41〜44とダイオード61〜64との間には、スイッチSW21〜SW24が介装されている。また、第1実施例と同様に、オペアンプ41〜44の出力には、一端がグランドに接続されたコンデンサC155が接続されており、更に、スイッチSW16及び抵抗58を介して電源57、スイッチSW26を介して抵抗68が接続されている。
In the maximum / minimum
MCU180は、第1実施例と同様の機能を有するが、入力ポート及び出力ポートをそれぞれ1つ備えている点が第1実施例と異なる。
The
B−2.最小値・最大値検出動作:
電圧監視システム120の最小値検出動作及び最大値検出動作について説明する。電圧監視システム120の最小値検出動作においては、CPU90からの信号を受けて、スイッチSW11〜SW14とスイッチSW16とをONにすると共に、スイッチSW21〜SW24とスイッチSW26とをOFFにする。これにより、最大最小値検出回路150の接続関係は、第1実施例の最小値検出回路50と同様になるので、コンデンサC155に燃料電池FC1〜FC4の最小電圧に相当する電圧がホールドされ、MCU180に出力される。
B-2. Minimum / maximum value detection operation:
The minimum value detection operation and maximum value detection operation of the
一方、電圧監視システム120の最大値検出動作においては、CPU90からの信号を受けて、スイッチSW11〜SW14とスイッチSW16とをOFFにすると共に、スイッチSW21〜SW24とスイッチSW26とをONにする。これにより、最大最小値検出回路150の接続関係は、第1実施例の最大値検出回路60と同様になるので、コンデンサC155に燃料電池FC1〜FC4の最大電圧に相当する電圧がホールドされ、MCU180に出力される。電圧監視システム120では、このように、スイッチSW11〜SW14,SW21〜SW24、SW16,SW16の切り替えにより、最小値及び最大値を選択的に検出するのである。
On the other hand, in the maximum value detection operation of the
かかる構成の電圧監視システム120は、上述した異常判定処理を行うことにより、第1実施例と同様の効果を奏する。なお、異常判定処理においては、ステップS111で判断した運転状態に応じて、最小値または最大値を選択的に検出すればよい。しかも、最大最小値検出回路150は、スイッチ回路を切り替えることにより、最小値及び最大値を選択的に検出するので、MCU180は、入力ポート及び出力ポートをそれぞれ1つ備えていればよく、また、最大値検出用と最小値検出用とで個別的にコンデンサを備える必要がなく、装置構成を簡略化できる。
The
C.第3実施例:
C−1.電圧監視システム220の概略構成:
第3実施例としての電圧監視システム220は、上述した第2実施例としての電圧監視システム120に対して、電圧監視回路の構成のみが異なる。電圧監視システム220の概略構成を図4に示す。なお、図4においては、第2実施例と同様の構成については、図3と同一の符号を付して説明を省略し、第2実施例と異なる構成についてのみ以下に説明する。図4に示すように、電圧監視システム220は、電圧監視回路225とオペアンプ70とMCU180とCPU90とを備えている。電圧監視回路225は、第2実施例の最大最小値検出回路150に代えて、最大最小値検出回路250を備えている。最大最小値検出回路250は、燃料電池FC1〜FC4の出力のうちの最大値と最小値とを選択的に検出する回路である。
C. Third embodiment:
C-1. Schematic configuration of the voltage monitoring system 220:
The
最大最小値検出回路250において、オペアンプ41〜44の出力は、全て、スイッチ回路によって整流方向を切り替え可能なダイオード51〜54に接続されている。また、第2施例と同様に、オペアンプ41〜44出力には、一端がグランドに接続されたコンデンサC155が接続されており、更に、スイッチSW16及び抵抗58を介して電源57、スイッチSW26を介して抵抗68が接続されている。
In the maximum / minimum
ダイオード51〜54の整流方向を切り替える構成について説明する。最大最小値検出回路250において、ダイオード51の前後には、スイッチSW31,41が接続されている。スイッチSW31は、オペアンプ41の出力が、ダイオード51の出力側の端子a1と、入力側の端子a2に接続された端子b1とのうちのいずれかと選択的に接続可能に構成されている。スイッチSW41は、コンデンサC155が、ダイオード51の入力側の端子a2と、出力側の端子a1に接続された端子b2とのうちのいずれかと選択的に接続可能に構成されている。スイッチSW31を端子a1に接続し、スイッチSW41を端子a2に接続すれば、オペアンプ41の出力は、逆方向のダイオード51に接続されることとなる。一方、スイッチSW31を端子b1に接続し、スイッチSW41を端子b2に接続すれば、オペアンプ41の出力は、順方向のダイオード51に接続されることとなる。なお、説明は省略するが、ダイオード52〜54についても、ダイオード51と同様に、スイッチSW32〜SW34,SW42〜44によって整流方向を切り替え可能に、オペアンプ42〜44の出力に接続されている。
A configuration for switching the rectifying directions of the
C−2.最小値・最大値検出動作:
電圧監視システム220の最小値検出動作及び最大値検出動作について説明する。電圧監視システム220の最小値検出動作においては、CPU90からの信号を受けて、スイッチSW31を端子a1に接続し、スイッチSW41を端子a2に接続し、更に、スイッチSW16をONにすると共に、スイッチSW26をOFFにする。これにより、最大最小値検出回路250の接続関係は、第1実施例の最小値検出回路50と同様になるので、コンデンサC155に燃料電池FC1〜FC4の最小電圧に相当する電圧がホールドされ、MCU180に出力される。
C-2. Minimum / maximum value detection operation:
The minimum value detection operation and maximum value detection operation of the
一方、電圧監視システム220の最小値検出動作においては、CPU90からの信号を受けて、スイッチSW31を端子b1に接続し、スイッチSW41を端子b2に接続し、更に、スイッチSW16をOFFにすると共に、スイッチSW26をONにする。これにより、最大最小値検出回路250の接続関係は、第1実施例の最大値検出回路60と同様になるので、コンデンサC155に燃料電池FC1〜FC4の最大電圧に相当する電圧がホールドされ、MCU180に出力される。
On the other hand, in the minimum value detection operation of the
かかる構成の電圧監視システム220は、異常判定処理を行うことにより、第2実施例と同様の効果を奏する。しかも、最大最小値検出回路250は、スイッチSW31〜SW34,SW41〜44によって、ダイオード51〜54の整流方向を切り替えることができるので、第2実施例と比べてダイオードの数を減らし、装置構成を簡略化することができる。
The
D.第4実施例:
本発明の第4実施例について説明する。第4実施例としての電圧監視システムは、上述した第1実施例としての電圧監視システム20に対して、電圧伝達回路の構成のみが異なる。以下、第4実施例としての電圧監視システムについて、第1実施例と異なる点についてのみ説明する。図5は、第4実施例としての電圧伝達回路340の構成を示す説明図である。電圧伝達回路340は、抵抗311〜314と、電流センサ341〜344とを備えている。つまり、電圧伝達回路340は、第1実施例としての電圧伝達回路40の抵抗31〜34とオペアンプ41〜44とに代えて、抵抗311〜314と、電流センサ341〜344とを備えている点が第1実施例と異なる。
D. Fourth embodiment:
A fourth embodiment of the present invention will be described. The voltage monitoring system according to the fourth embodiment differs from the
燃料電池FC1のアノード、カソード間には、抵抗311と電流センサ341とが直列に接続されている。同様に、燃料電池FC2〜FC4についても、抵抗312〜314と電流センサ342〜344とが直列に接続されている。
A
電流センサ341〜344は、非接触式の直流電流センサであり、燃料電池FC1〜FC4と絶縁した状態で、抵抗311〜314を流れる電流に応じて、燃料電池FC1〜FC4の出力電圧と同一値の電圧を出力する。本実施例では、電流センサ341〜344には、ホール素子型の磁気センサを用いた。つまり、電圧伝達回路340は、燃料電池FC1〜FC4のいずれかと電圧伝達回路340との接続不良がある場合には、電流センサ341〜344は、出力を0Vとするように構成されている。かかる構成の電圧伝達回路340は、第1実施例と同様の原理により、最小値検出動作及び最大値検出動作を行うことができる。こうした電圧監視システムにおいて、上述した異常判定処理を実行することにより、第1実施例と同様の効果を奏する。勿論、電圧監視システムを第2実施例または第3実施例と同様に、最小値と最大値を選択的に検出することも可能である。
The
電流センサ341〜344は、上述の機能を備えたものであればよく、例えば、マグアンプ式、磁気マルチバイブレータ式など種々の磁気センサ、電流センサを用いることができる。なお、電流センサ341〜344として、燃料電池FC1〜FC4のいずれかと電圧伝達回路340との接続不良があっても出力が0Vとならない形式を採用する場合には、第1実施例と同様に、燃料電池FC1〜FC4のアノード、カソード間に抵抗を介装してもよい。また、燃料電池FC1〜FC4に急激な出力変化があった場合にのみ出力すればよい構成とするのであれば、電流センサ341〜344として、カレントトランスを用いることもできる。
The
E.第5実施例:
本発明の第5実施例について説明する。
E−1.電圧監視システム420の概略構成:
第5実施例としての電圧監視システム420の概略構成を図6に示す。なお、第1実施例と同様の構成については、図1と同一の符号を付して説明を省略し、第1実施例と異なる構成についてのみ以下に説明する。図示するように、第5実施例としての電圧監視システム420を構成する電圧監視回路425は、スイッチ回路441〜444、トランス440、最大最小値検出回路460、オペアンプ472を備えている。
E. Example 5:
A fifth embodiment of the present invention will be described.
E-1. General configuration of the voltage monitoring system 420:
A schematic configuration of a
各スイッチ回路441〜444は、基本的には同一の回路であり、燃料電池FC1〜FC4から見ると、アノード、カソード間にコンデンサC401〜C404が介装され、かつ、これと平行にスイッチSW51〜SW54、巻線451〜454が直列に接続されている。このように、スイッチ回路441〜444は、燃料電池スタックFCを構成する燃料電池FC1〜FC4のそれぞれに対して1つずつ設けられている。
Each of the
スイッチSW51〜SW54は、CPU90からの信号を受けて燃料電池FC1〜FC4のアノード側とカソード側との導通状態のON/OFFを切り替えるリレーである。トランス440は、巻線451〜454を入力側巻線、巻線457を出力側巻線とするトランスである。スイッチSW51〜SW54がいずれもOFFとなっていると、燃料電池FC1〜FC4により、コンデンサC401〜C404は充電される。コンデンサC401〜C404は、一端充電されれば、電力を消費しない。この状態で、スイッチSW51〜SW54のいずれか1つをONにした場合、コンデンサC401〜C404のうち、ONとなったスイッチに対応するコンデンサに蓄えられた電力は、トランス440の入力側巻線に流れ込む。その電流の変化は極めて大きいので、トランス440の出力側巻線である巻線457の両端には、トランス440の入出力間の相互インダクタンスに応じて、入力電圧に対応した出力電圧が現れる。なお、スイッチSW51〜SW54のいずれか1つがONとなれば、対応する燃料電池FC1〜FC4からも電流は流れるが、燃料電池FC1〜FC4には内部抵抗があるため、短時間のうちに大きな突入電流を流すことはできない。このため、コンデンサC401〜C404を用いて、トランス440の入力側巻線である巻線451〜454に突入電流を流すのである。かかるコンデンサC401〜C404は、いわゆるスピードアップコンデンサと呼ばれるものである。なお、スイッチ回路441〜444及び440は、第1実施例の電圧伝達回路40に相当するものである。
The switches SW51 to SW54 are relays that receive a signal from the
最大最小値検出回路460は、燃料電池FC1〜FC4に共通する回路であり、コンデンサC411,C412、ダイオード463,464、スイッチSW61,SW62を備えている。最大最小値検出回路460は、CPU90からの信号を受けて、スイッチSW61がON、スイッチSW62がOFFとなる場合には、トランス440の出力電圧の最大値がコンデンサC412にホールドされる最大値検出回路として動作する。また、最大最小値検出回路460は、CPU90からの信号を受けて、スイッチSW61がOFF、スイッチSW62がONとなる場合には、トランス440の出力電圧の最小値がコンデンサC412にホールドされる最小値検出回路として動作する。このように、最大値検出回路と最小値検出回路とをスイッチで切り替え可能な構成とすることで、回路構成を簡略化できる。勿論、最大値検出回路と最小値検出回路とを個別に設ける構成としてもよい。なお、最大最小値検出回路460の動作の詳細は、後述する。
The maximum / minimum
オペアンプ472は、ボルテージフォロアである。オペアンプ472は、コンデンサC412がホールドした最大電圧または最小電圧を、入力ポート、出力ポートを1つずつ備えたMCU180に所定のタイミングで出力する。
The
E−2.最大値検出動作:
電圧監視システム420の最大値検出動作について説明する。かかる動作は、CPU90を介したスイッチON/OFF動作により実現される。本実施例の最大値検出動作では、まず、スイッチSW61をON、スイッチSW62をOFFにする。そして、スイッチ回路442〜444のスイッチSW52〜SW54をOFFにした状態で、スイッチ回路441のスイッチSW51をONにする。すると、トランス440に燃料電池FC1の電圧V1が入力され、その出力V1がコンデンサC411に印加される。そして、ダイオード463を介して、C412に電圧V1がホールドされる。
E-2. Maximum value detection operation:
The maximum value detection operation of the
次に、スイッチSW51をOFFにし、スイッチ回路442のスイッチSW52をONにする。すると、トランス440に燃料電池FC2の電圧V2が入力され、その出力V2がコンデンサC411に印加される。このとき、電圧V2が電圧V1以下であれば、ダイオード463は逆方向バイアスとなるから、コンデンサC412には、電圧V1がホールドされたままである。一方、電圧V2が電圧V1よりも大きければ、ダイオード463は順方向バイアスとなるから、ダイオード463を介して、コンデンサC411とコンデンサC412の電荷は平準化される。かかる状態でスイッチSW52のON/OFFを何度も繰り返すことで、電圧V2が電圧V1よりも大きい場合には、最終的に、コンデンサC412に電圧V2がホールドされる。
Next, the switch SW51 is turned off, and the switch SW52 of the
かかる動作をスイッチ回路442〜444についても行えば、最終的に、燃料電池FC1〜FC4の電圧の最大値である最大電圧VmaxがコンデンサC412にホールドされる。こうして検出された最大電圧Vmaxは、オペアンプ472を介してMCU180に出力される。
If this operation is also performed for the
E−3.最小値検出動作:
電圧監視システム420の最小値検出動作について説明する。かかる動作は、CPU90を介したスイッチON/OFF動作により実現される。本実施例の最小値検出動作では、まず、スイッチSW61及びSW62をOFFにした状態で、コンデンサC412に、予め、所定の初期電圧V0を印加する。ここで、初期電圧V0とは、燃料電池FC1〜FC4の電圧の最小値よりも確実に大きいと想定される電圧である。本実施例では、上述の電圧V1及びV2を検出する動作と同様の動作によって、コンデンサC412に電圧V1,V2のうちの大きい方の電圧を初期電圧V0として印加するものとしたが、印加方法は、特に限定するものではなく、例えば、印加のための回路構成を付加してもよい。
E-3. Minimum value detection operation:
The minimum value detection operation of the
そして、スイッチ回路442〜444のスイッチSW52〜SW54をOFFにした状態で、スイッチ回路441のスイッチSW51をONにする。すると、最大値検出動作と同様に、コンデンサC411に電圧V1がホールドされる。そして、その後、スイッチSW62をONにする。すると、電圧V1が電圧V0以上であれば、ダイオード464は逆方向バイアスとなるから、コンデンサC412には、V0がホールドされたままである。一方、電圧V1が電圧V0よりも小さければ、ダイオード464は順方向バイアスとなるから、ダイオード464を介して、コンデンサC411とコンデンサC412の電荷は平準化される。かかる状態でスイッチSW51のON/OFFを何度も繰り返すことで、電圧V1が電圧V0よりも小さい場合には、最終的に、コンデンサC412には、電圧V1がホールドされる。なお、スイッチSW51をOFFにする際には逆起電力が生じるため、その都度事前に、スイッチSW62を一旦OFFにする必要がある。
Then, the switch SW51 of the
かかる動作をスイッチ回路442〜444についても行えば、最終的に、燃料電池FC1〜FC4の電圧の最小値である最小電圧VminがコンデンサC412にホールドされる。こうして検出された最小電圧Vminは、オペアンプ472を介してMCU180に出力される。
If such an operation is also performed for the
かかる構成の電圧監視システム420は、上述した異常判定処理を実行することにより、第1実施例と同様の効果を奏する。なお、電圧監視システム420では、アノード、カソード間に抵抗を介装しなくても、燃料電池FC1〜FC4の出力をコンデンサC401〜C404に出力するための端子が外れている状態で燃料電池FC1〜FC4の発電運転を開始する場合には、コンデンサC401〜C404が充電されない。その結果、スイッチSW51〜SW54をONにしても、巻線451〜454に電流は流れないので、トランス440は最小値検出動作によって0Vを出力することとなり、上記ステップS112の判断による異常判定が可能である。ただし、アノード、カソード間に抵抗を介装してもよい。こうすれば、燃料電池FC1〜FC4の発電運転の開始後に、燃料電池FC1〜FC4の出力をコンデンサC401〜C404に出力するための端子が外れた場合でも、コンデンサC401〜C404の自己放電を待つまでもなく、トランス440は最小値検出動作によって0Vを出力することとなり、判定精度を向上させることができる。
The
F.変形例:
上述の実施例の変形例について説明する。
F−1.変形例1:
上述の実施形態においては、電圧監視システムが、燃料電池FC1〜FC4の運転状態に応じた2つの手法により、電圧伝達回路の異常を判定する構成について示したが、必ずしも、これらの2つの手法を用いる必要はなく、いずれか一方の手法のみを用いて異常判定を行ってもよい。勿論、かかる場合には、最大値、最小値のいずれか一方のみを検出する構成としてもよい。こうすれば、より簡略的に異常判定を行うことができる。
F. Modifications:
A modification of the above embodiment will be described.
F-1. Modification 1:
In the above-described embodiment, the configuration in which the voltage monitoring system determines abnormality of the voltage transmission circuit by the two methods according to the operation state of the fuel cells FC1 to FC4 has been described. However, these two methods are not necessarily performed. It is not necessary to use it, and abnormality determination may be performed using only one of the methods. Of course, in such a case, only one of the maximum value and the minimum value may be detected. In this way, it is possible to perform the abnormality determination more simply.
F−2.変形例2:
上述の実施形態では、異常判定処理のステップS114の判断において、検出した燃料電池FC1〜FC4の全体電圧Vtotalと、燃料電池FC1〜FC4の出力の最大値Vmaxとを用いて、最小値と全体電圧との整合を判断する構成としたが、検出した最大値Vmaxに代えて、予め想定した最大値を用いてもよい。想定する最大値としては、燃料電池の性能を考慮して、出力可能な最大値(例えば、0.9V)としてもよい。こうすれば、最大値Vmaxの信頼性が疑わしい場合でも、一定の判定精度を確保することができる。また、電圧監視システムが最大値、最小値及び全体電圧のうちの最小値と全体電圧のみを検出する構成であっても、適用することができる。
F-2. Modification 2:
In the above-described embodiment, the minimum value and the total voltage are determined using the detected overall voltage Vtotal of the fuel cells FC1 to FC4 and the maximum value Vmax of the output of the fuel cells FC1 to FC4 in the determination in step S114 of the abnormality determination process. However, instead of the detected maximum value Vmax, a previously assumed maximum value may be used. The assumed maximum value may be a maximum value that can be output (for example, 0.9 V) in consideration of the performance of the fuel cell. In this way, even when the reliability of the maximum value Vmax is doubtful, a certain determination accuracy can be ensured. Further, the present invention can be applied even when the voltage monitoring system detects only the minimum value and the total voltage among the maximum value, the minimum value, and the total voltage.
また、ステップS114の判断において上述したように、想定される全体電圧の取り得る電圧範囲は、Vmax以上となるはずであるから、次式(2)を満たさない場合には、Vmax、Vtotalのいずれかが異常値であると判断できる。このような場合には、オペアンプ41〜44のいずれかの異常、または、オペアンプ70の異常、オペアンプ70と燃料電池スタックFCとの接続不良であるとの判定を行うこともできる。
Vmax≦Vtotal・・・(2)
Further, as described above in the determination in step S114, the voltage range that can be assumed by the entire voltage should be equal to or greater than Vmax. Therefore, if the following equation (2) is not satisfied, either Vmax or Vtotal Can be determined to be an abnormal value. In such a case, it is possible to determine that any one of the
Vmax ≦ Vtotal (2)
また、式(1),式(2)の両方を満たさない場合には、ステップS114の判断において、上述したように、検出した最大値Vmaxに代えて、予め想定した最大値を用いて、判断をし直してもよい。こうすれば、最大値Vmaxが異常値である場合に、その影響を排除して判定を行うことができる。さらに、オペアンプ70と全体電圧を出力するオペアンプ70への2つの入力線に抵抗を介装した構成とすれば、オペアンプ70と燃料電池スタックFCとの接続不良が生じた場合には、オペアンプ70は確実に0Vを出力するので、検出されたVtotalが値0であるか否かによって、異常箇所をさらに絞り込むことができる。
Further, when both of the expressions (1) and (2) are not satisfied, in the determination of step S114, as described above, instead of the detected maximum value Vmax, a determination is made using a previously assumed maximum value. You may try again. In this way, when the maximum value Vmax is an abnormal value, it is possible to perform determination while eliminating the influence. Furthermore, if a resistor is interposed in the two input lines to the
もとより、ステップS114の判断を省略し、検出された最小値が0Vであれば(ステップS112:YES)、電圧伝達手段の異常と判定してもよい。こうすれば、より簡略的に判定を行うことができる。 Of course, the determination in step S114 may be omitted, and if the detected minimum value is 0V (step S112: YES), it may be determined that the voltage transmission means is abnormal. In this way, the determination can be performed more simply.
F−3.変形例3:
本発明の電圧監視システムにおける電圧伝達手段や検出回路の構成は、上述した実施形態に限られるものではなく、同等の機能を有する等価回路などに置換しても実現可能である。例えば、第1実施例におけるダイオード51〜54に代えて、トランジスタを用いてもよい。
F-3. Modification 3:
The configuration of the voltage transmission means and the detection circuit in the voltage monitoring system of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be realized by replacing with an equivalent circuit having an equivalent function. For example, instead of the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、本発明は、実施例に示した固体高分子形燃料電池に限らず、ダイレクトメタノール形燃料電池、リン酸形燃料電池など種々の燃料電池に適用することができる。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an example, and it is needless to say that the present invention can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention. For example, the present invention is not limited to the polymer electrolyte fuel cell shown in the embodiments, but can be applied to various fuel cells such as a direct methanol fuel cell and a phosphoric acid fuel cell.
20,120,220,420…電圧監視システム
25,125,225,425…電圧監視回路
31〜34,58,68,311〜314…抵抗
40,340…電圧伝達回路
41〜44,70,472…オペアンプ
46…電源
50…最小値検出回路
51〜54,463,464…ダイオード
57…電源
60…最大値検出回路
61〜64…ダイオード
80…MCU
90…CPU
91…運転状態取得部
92…異常判定部
150,250,460…最大最小値検出回路
341〜344…電流センサ
440…トランス
441〜444…スイッチ回路
451〜454,457…巻線
463,464…ダイオード
SW11〜SW14,SW16,SW21〜SW24,SW26,SW31〜SW34,SW41〜SW44,SW51〜SW54,SW61,SW62…スイッチ
C55,C65,C155,C401,C411,C412…コンデンサ
TE1,TE2,a1,a2,b1,b2…端子
FC1〜FC4…燃料電池
20, 120, 220, 420 ...
90 ... CPU
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記複数の燃料電池のそれぞれに対して設けられ、該燃料電池の各々の電圧を、該燃料電池から取り出して、絶縁した状態で出力する電圧伝達手段と、
前記電圧伝達手段が出力する前記複数の燃料電池の電圧を集合して、該出力された電圧のうちの最小値と最大値の少なくとも一方を検出する特定検出手段と、
前記燃料電池の運転状態を取得する取得手段と、
前記検出した最小値と最大値の少なくとも一方と、前記取得した燃料電池の運転状態とに基づいて、前記電圧伝達手段の異常を判定する判定手段と
を備えた電圧監視システム。 A voltage monitoring system for a fuel cell stack in which a plurality of fuel cells are stacked,
A voltage transmission means provided for each of the plurality of fuel cells, the voltage of each of the fuel cells taken out from the fuel cell and output in an insulated state;
Specific detection means for collecting the voltages of the plurality of fuel cells output by the voltage transmission means and detecting at least one of a minimum value and a maximum value of the output voltages;
Obtaining means for obtaining an operating state of the fuel cell;
A voltage monitoring system comprising: determination means for determining an abnormality of the voltage transmission means based on at least one of the detected minimum value and maximum value and the acquired operating state of the fuel cell.
前記特定検出手段は、少なくとも前記最大値を検出するものであり、
前記判定手段は、前記取得した運転状態が停止中、または、オープン状態であり、かつ、前記検出した最大値が、予め定められた閾値以上である場合に、前記電圧伝達手段が異常であると判定する
電圧監視システム。 The voltage monitoring system according to claim 1,
The specific detection means detects at least the maximum value,
The determination means is that the voltage transmission means is abnormal when the acquired operating state is stopped or open and the detected maximum value is equal to or greater than a predetermined threshold. Judgment voltage monitoring system.
更に、前記複数の燃料電池の全体の電圧を検出する全体検出手段を備え、
前記電圧伝達手段は、前記複数の燃料電池のいずれかと前記電圧伝達手段との間に接続不良がある場合に、出力を0ボルトとするように構成され、
前記特定検出手段は、少なくとも前記最小値を検出するものであり、
前記判定手段は、前記取得した運転状態が負荷運転中であり、かつ、前記検出した最小値が0ボルトであり、かつ、該最小値と前記検出した全体の電圧とが矛盾する場合に、前記電圧伝達手段が異常であると判定する
電圧監視システム。 The voltage monitoring system according to claim 1 or 2,
Furthermore, it comprises a whole detecting means for detecting the whole voltage of the plurality of fuel cells,
The voltage transmission means is configured to have an output of 0 volt when there is a connection failure between any of the plurality of fuel cells and the voltage transmission means,
The specific detection means detects at least the minimum value;
The determination means, when the acquired operation state is under load operation, the detected minimum value is 0 volts, and the minimum value and the detected overall voltage are contradictory, A voltage monitoring system that determines that the voltage transmission means is abnormal.
前記電圧伝達手段は、前記複数の燃料電池のいずれかと該電圧伝達手段との間に接続不良がある場合に、出力を0ボルトとするように構成され、
前記特定検出手段は、少なくとも前記最小値を検出するものであり、
前記判定手段は、前記取得した運転状態が負荷運転中であり、かつ、前記検出した最小値が0ボルトである場合に、前記電圧伝達手段が異常であると判定する
電圧監視システム。 The voltage monitoring system according to claim 1 or 2,
The voltage transmission means is configured to have an output of 0 volt when there is a connection failure between any of the plurality of fuel cells and the voltage transmission means,
The specific detection means detects at least the minimum value;
The determination unit determines that the voltage transmission unit is abnormal when the acquired operation state is under load operation and the detected minimum value is 0 volts.
前記電圧伝達手段は、前記複数の燃料電池のアノード側とカソード側とに接続された差動アンプを備え、
前記特定検出手段は、前記差動アンプの出力ごとに同一方向に設けられたダイオードと、該ダイオードとグランドとの間に介装されるコンデンサとを備えた
電圧監視システム。 A voltage monitoring system according to any one of claims 1 to 4,
The voltage transmission means includes a differential amplifier connected to the anode side and the cathode side of the plurality of fuel cells,
The specific detection means includes a diode provided in the same direction for each output of the differential amplifier, and a capacitor interposed between the diode and the ground.
前記特定検出手段は、
前記最小値と前記最大値とを検出するものであり、
前記差動アンプの出力ごとに第1の方向に設けられた第1のダイオードと、該第1のダイオードとグランドとの間に介装される第1のコンデンサとを備えた第1の回路と、
前記差動アンプの出力ごとに、前記第1の方向と反対の方向である第2の方向に設けられた第2のダイオードと、該第2のダイオードとグランドとの間に介装される第2のコンデンサとを備えた第2の回路と
を並列に備え、
前記判定手段は、前記取得した運転状態に応じて、前記検出した最小値または最大値に基づいて、前記異常の判定を行う
電圧監視システム。 The voltage monitoring system according to claim 5,
The specific detection means includes
Detecting the minimum value and the maximum value;
A first circuit comprising: a first diode provided in a first direction for each output of the differential amplifier; and a first capacitor interposed between the first diode and the ground; ,
For each output of the differential amplifier, a second diode provided in a second direction opposite to the first direction, and a second diode interposed between the second diode and the ground. In parallel with a second circuit comprising two capacitors,
The determination unit determines the abnormality based on the detected minimum value or maximum value according to the acquired operating state.
前記特定検出手段は、
前記最小値と前記最大値とを検出するものであり、
前記差動アンプの出力ごとに第1の方向に設けられた第1のダイオードと、
前記差動アンプの出力ごとに、前記第1の方向と反対の方向である第2の方向に設けられた第2のダイオードと、
前記差動アンプと、前記第1のダイオード及び前記第2のダイオードのうちのいずれか一方との接続をスイッチ回路によって切り替える接続切替手段と、
前記第1のダイオード及び前記第2のダイオードとグランドとの間に介装されるコンデンサと
を備え、
前記判定手段は、前記取得した運転状態に応じて、前記検出した最小値または最大値に基づいて、前記異常の判定を行う
電圧監視システム。 The voltage monitoring system according to claim 5,
The specific detection means includes
Detecting the minimum value and the maximum value;
A first diode provided in a first direction for each output of the differential amplifier;
For each output of the differential amplifier, a second diode provided in a second direction opposite to the first direction;
Connection switching means for switching a connection between the differential amplifier and any one of the first diode and the second diode by a switch circuit;
A capacitor interposed between the first diode and the second diode and the ground,
The determination unit determines the abnormality based on the detected minimum value or maximum value according to the acquired operating state.
前記特定検出手段は、
前記最小値と前記最大値とを検出するものであり、
前記差動アンプの出力ごとに同一方向に設けられたダイオードと、
前記ダイオードとグランドとの間に介装されるコンデンサと、
前記差動アンプと前記ダイオードとの間に介装される第1のスイッチ回路と、該ダイオードと前記コンデンサとの間に介装される第2のスイッチ回路とによって、該ダイオードの方向を切り替え可能な方向切替手段と
を備え、
前記判定手段は、前記取得した運転状態に応じて、前記検出した最小値または最大値に基づいて、前記異常の判定を行う
電圧監視システム。 The voltage monitoring system according to claim 5,
The specific detection means includes
Detecting the minimum value and the maximum value;
A diode provided in the same direction for each output of the differential amplifier;
A capacitor interposed between the diode and ground;
The direction of the diode can be switched by a first switch circuit interposed between the differential amplifier and the diode and a second switch circuit interposed between the diode and the capacitor. Direction switching means, and
The determination unit determines the abnormality based on the detected minimum value or maximum value according to the acquired operating state.
前記電圧監視システムは、
前記複数の燃料電池のそれぞれに対して設けられ、該燃料電池の各々の電圧を、該燃料電池から取り出して、絶縁した状態で出力する電圧伝達手段と、
前記電圧伝達手段が出力する前記複数の燃料電池の電圧を集合して、該出力された電圧のうちの最小値と最大値の少なくとも一方を出力する特定検出手段と
を備え、
前記検出した最小値と最大値の少なくとも一方と、前記燃料電池の運転状態とに基づいて、前記電圧伝達手段の異常を判定する
電圧監視システムの異常判定方法。 An abnormality determination method for determining an abnormality in a voltage monitoring system of a fuel cell stack in which a plurality of fuel cells are stacked,
The voltage monitoring system includes:
A voltage transmission means provided for each of the plurality of fuel cells, the voltage of each of the fuel cells taken out from the fuel cell and output in an insulated state;
Specific detection means for collecting the voltages of the plurality of fuel cells output by the voltage transmission means and outputting at least one of a minimum value and a maximum value of the output voltages;
An abnormality determination method for a voltage monitoring system, wherein an abnormality of the voltage transmission means is determined based on at least one of the detected minimum value and maximum value and an operating state of the fuel cell.
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KR101827606B1 (en) | 2014-11-12 | 2018-02-08 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | Fuel cell system and power generation monitoring method |
JP2018031778A (en) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 株式会社Gsユアサ | Overcurrent detection device and power storage device |
JP2021533365A (en) * | 2018-08-03 | 2021-12-02 | マイクロ モーション インコーポレイテッド | Measurement of input voltage to galvanic insulation point |
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