JP2014183705A - ２電源負荷駆動システム及び燃料電池自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】発電電圧を、昇圧コンバータを構成する逆流防止ダイオードを通じて出力する燃料電池と、蓄電装置とにより負荷を並列的に駆動する２電源負荷駆動システムの前記逆流防止ダイオードの短絡の有無を、前記昇圧コンバータの昇圧動作をさせずに検出する２電源負荷駆動システム及び燃料電池自動車を提供する。
【解決手段】ＥＣＵ２４は、昇降圧コンバータ２２に対し降圧機能により回生充電、すなわち降圧動作を行わせているとき昇圧コンバータ２１を構成する第１スイッチング素子５１をオンオフスイッチングさせて、逆流防止ダイオード２１０の短絡の有無を検出する。
【選択図】図３

Description

この発明は、並列的に接続した第１及び第２電源装置により負荷を駆動する２電源負荷駆動システムに関し、特に、いずれか一方の電源装置を燃料電池にし、他方の電源装置を蓄電装置にし、前記負荷が車両走行用の駆動モータである燃料電池自動車に適用して好適な２電源負荷駆動システム及び燃料電池自動車に関する。

従来から、この種の燃料電池自動車では、特許文献１に示されるように、第１電源装置である燃料電池で発電された電圧を、昇圧コンバータを介して昇圧しモータ駆動回路の入力端電圧として印加し、前記入力端電圧を前記モータ駆動回路により交流電圧に変換して車両走行用の駆動モータを駆動する燃料電池自動車が提案されている。

前記昇圧コンバータで昇圧するのは、前記燃料電池のセルの積層枚数を低減して小型・軽量化・低コスト化等を図るため等である。

この種の燃料電池自動車では、始動用等の第２電源装置であるバッテリの電圧を他の昇圧コンバータにより昇圧して、前記モータ駆動回路の入力端電圧とすることにより、並列的に接続した前記第１及び第２電源装置により前記モータ駆動回路を通じて前記駆動モータを駆動するように構成されている。

特許文献１には、前記他の昇圧コンバータを昇降圧コンバータとし、前記駆動モータで発生した回生電力による前記モータ駆動回路の入力端電圧（回生電圧）又は前記昇圧コンバータにより昇圧された発電電力による前記モータ駆動回路の入力端電圧を、前記昇降圧コンバータにより降圧して前記バッテリに充電するように構成してもよいと開示されている。

再公表２０１０／１４６６８８号（図１、［００２０］〜［００２４］、図３、［００３６］〜［００３８］）

ところで、並列的に接続した燃料電池とバッテリとにより負荷を駆動する特許文献１に示すような２電源負荷駆動システムでは、燃料電池側昇圧コンバータを構成する正極側に挿入されるダイオードが、燃料電池に対する負荷側からの逆流防止ダイオードとしての機能を有する。この逆流防止ダイオードが故障により短絡状態（閉故障状態）に至ると、バッテリの昇圧電圧や駆動モータの回生電圧が燃料電池に印加されてしまい、燃料電池が故障状態に至る懸念がある。

このため、特許文献１に係る２電源負荷駆動システムでは、バッテリ側昇圧コンバータ及び燃料電池側昇圧コンバータの両方の入力直流電圧を監視する電圧監視部と、前記バッテリ側昇圧コンバータの昇圧動作中に前記燃料電池側昇圧コンバータについて前記電圧監視部で監視された入力直流電圧が前記バッテリ側昇圧コンバータによる昇圧後電圧に上昇すると、前記燃料電池側昇圧コンバータの前記逆流防止ダイオードが短絡していると判定する判定制御部と、を備えた、コンバータの出力ダイオード短絡検出装置を搭載している。

しかしながら、特許文献１に係る技術では、いわゆる力行時等に、燃料電池側昇圧コンバータを構成する逆流防止ダイオード（出力ダイオード）の短絡の有無を検出するように構成していることから、燃料電池側昇圧コンバータを構成する逆流防止ダイオードの短絡故障を検知する際に、バッテリ側昇圧コンバータの昇圧比を変化させる昇圧動作をさせる煩雑さがある。

この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、発電電圧を、昇圧コンバータを構成する逆流防止ダイオード（出力ダイオード）を通じて出力する第１電源装置と、蓄電電圧を、昇降圧コンバータを通じて出力する充放電可能な第２電源装置と、により負荷を並列的に駆動する２電源負荷駆動システムの前記第１電源装置側の前記逆流防止ダイオード（出力ダイオード）の短絡の有無を検出するとき、前記第２電源装置側の前記昇圧コンバータの昇圧比を変化させる昇圧動作をさせずに検出することを可能とする２電源負荷駆動システム及び該２電源負荷駆動システムが適用された燃料電池自動車を提供することを目的とする。

この発明に係る２電源負荷駆動システムは、発電電圧を正極端側と負極端側との間に出力する第１電源装置と、前記第１電源装置の正極端側に一端が接続され他端が逆流防止ダイオードのアノード端子に接続される第１リアクトルと、第１逆方向ダイオードを並列に有し前記第１リアクトルの他端側と前記第１電源装置の前記負極端側との間に接続される第１スイッチング素子と、を備え、前記第１スイッチング素子をオンオフスイッチングすることで、前記逆流防止ダイオードのカソード端子と前記第１電源装置の負極端側との間に、前記発電電圧を昇圧した昇圧発電電圧を出力し、負荷に印加する発電側昇圧コンバータと、前記第１電源装置の負極端に対して負極端が共通に接続され、正極端側に蓄電電圧を出力する充放電可能な第２電源装置と、前記第１電源装置と、前記発電側昇圧コンバータと、前記負荷と、前記第２電源装置と、に接続され、前記発電側昇圧コンバータの昇圧機能を制御する制御装置と、を備える２電源負荷駆動システムであって、前記制御装置は、第２電源装置のみが充放電しているときに、前記発電側昇圧コンバータを構成する前記第１スイッチング素子をオンオフスイッチングさせて、前記逆流防止ダイオードが短絡しているか否かを検出することを特徴とする。

この発明によれば、第２電源装置のみが充放電しているときに、前記発電側昇圧コンバータを構成する前記第１スイッチング素子をオンオフスイッチングさせることで、発電電圧を出力する第１電源装置の出力電流を負荷に供給するための逆流防止ダイオードの短絡の有無を検出することができる。その結果、従来技術のように、第２電源装置側のコンバータの昇圧比を変化させる昇圧動作をさせずに、逆流防止ダイオードの短絡の有無を検出することができる。

この場合、さらに、前記逆流防止ダイオードの短絡の有無の検出時に、前記第１スイッチング素子に流れる過電流を検出したときには、前記第１スイッチング素子をオフ状態にする過電流保護回路を備えることで、第１スイッチング素子を過電流から保護することができる。

さらに、前記第１電源装置と前記発電側昇圧コンバータとの間に接続される電磁リレーを備え、前記制御装置が、前記逆流防止ダイオードの短絡の有無の検出時に、前記過電流保護回路が作動したときに、前記電磁リレーを閉状態から開放状態に制御し、前記第１電源装置と前記発電側昇圧コンバータとの電気的接続を遮断するように構成することで、第１電源装置を保護することができる。

なお、前記第１スイッチング素子を、ＦＥＴで構成すると、高速スイッチング及び低スイッチング損失の観点等から好ましい。

この発明には、前記負荷が、前記昇圧発電電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記交流電圧により車両の駆動力を発生する駆動モータと、により構成される２電源負荷駆動システムが適用された燃料電池自動車も含まれる。

この発明によれば、第２電源装置のみが充放電しているときに、発電側昇圧コンバータを構成する第１スイッチング素子をオンオフスイッチングさせることで、発電電圧を出力する第１電源装置の出力電流を負荷に供給するための逆流防止ダイオードの短絡の有無を検出することができる。その結果、従来技術のように、第２電源装置側のコンバータの昇圧比を変化させる昇圧動作をさせずに逆流防止ダイオードの短絡の有無を検出することができる。

この発明の一実施形態に係る２電源負荷駆動システムが適用された燃料電池自動車の概略全体構成図である。 図２Ａは、逆流防止ダイオードが正常（非短絡）状態であるときの回生時の動作説明用概略ブロック図、図２Ｂは、逆流防止ダイオードが正常（非短絡）状態であるときの力行時の動作説明用概略ブロック図である。 図３Ａは、逆流防止ダイオードが短絡（異常）状態であるときの回生時の動作説明用概略ブロック図、図３Ｂは、逆流防止ダイオードが短絡（異常）状態であるときの力行時の動作説明用概略ブロック図である。 他の実施形態に係る２電源負荷駆動システムが適用された燃料電池自動車の変形された昇圧コンバータの回路構成図である。 図４に示す燃料電池自動車の動作説明に供されるフローチャートである。 図４に示す燃料電池自動車の動作説明に供されるタイミングチャートである。

以下、この発明に係る２電源負荷駆動システムについて、２電源負荷駆動システムが適用された燃料電池自動車との関係において好適な実施形態を挙げ添付の図面を参照して説明する。

図１は、この発明の実施形態に係る２電源負荷駆動システムとしての燃料電池システム１２（以下、「ＦＣシステム１２」という。）が適用された燃料電池自動車１０（以下、「ＦＣ自動車１０」又は「車両１０」という。）の概略全体構成図である。

ＦＣ自動車１０は、ＦＣシステム１２と、駆動モータ１４（以下「モータ１４」という。）と、インバータである負荷駆動回路１６（以下、「ＩＮＶ１６」という。）と、を有する。

ＦＣシステム１２は、２つの電源装置として、１次電圧として第１電圧である発電電圧Ｖｆｃを正極端Ｐ１ｆと負極端Ｎ１ｆ（基準電位端、０［Ｖ］電位端）との間に出力する第１電源装置（発電装置）としての燃料電池４０（以下、ＦＣ４０という。）と、ＦＣ４０の負極端Ｎ１ｆと負極端Ｎ１ｂが共通に接続され、正極端Ｐ１ｂ側に他の１次電圧として第２電圧である蓄電電圧（バッテリ電圧）Ｖｂを出力する充放電可能な第２電源装置（蓄電装置）としてのバッテリ２０（以下、ＢＡＴ２０という。）と、を備え、さらに、１次側の正負極端Ｐ１ｆ、Ｎ１ｆと２次側の正負極端Ｓ２ｐ、Ｓ２ｎとの間に配置されるＤＣ／ＤＣコンバータである昇圧コンバータ２１（発電側昇圧コンバータ２１ともいう。）と、他の１次側の正負極端Ｐ１ｂ、Ｎ１ｂと２次側の正負極端Ｓ２ｐ、Ｓ２ｎとの間に配置されるＤＣ／ＤＣコンバータである昇降圧コンバータ２２（蓄電側昇降圧コンバータ２２ともいう。）と、電子制御装置２４（以下、ＥＣＵ２４という。ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）と、を有する。

駆動モータ１４は、ＦＣ４０及びＢＡＴ２０からＩＮＶ１６（負荷駆動回路）を通じて供給される電力に基づいて駆動力を生成し、当該駆動力によりトランスミッション２６を通じて車輪２８を回転させる。

ＩＮＶ１６は、３相ブリッジ型の構成とされて、直流／交流変換を行い、昇圧コンバータ２１により昇圧された発電側昇圧電圧及び／又は昇降圧コンバータ２２により昇圧された蓄電側昇圧電圧である直流電圧を力行電圧Ｖｉｎｖ［Ｖ］（負荷駆動回路入力端電圧、負荷端電圧）として、３相の交流電圧に変換し駆動モータ１４に供給する一方、車両１０の降坂時又は減速時に駆動モータ１４の回生動作に伴うＩＮＶ１６による交流／直流変換後の負荷端電圧である回生電圧Ｖｒｅｇを昇降圧コンバータ２２の降圧作用下にＢＡＴ２０に供給（充電）する。ＩＮＶ１６と駆動モータ１４とを併せて負荷３０という。

なお、この実施形態において、駆動モータ１４は、ＰＭモータ（永久磁石同期モータ）を採用している。また、所定トルクでの駆動モータ１４の回転数Ｎｍを上げるために弱め界磁制御を適用してもよい。

ＦＣ４０は、例えば、電解質膜をアノード電極とカソード電極とで両側から挟み込んで形成された燃料電池セル（以下、「ＦＣセル」という。）を積層した構造を有している。

このＦＣ４０に対しては、公知のように、ＦＣ４０のアノード流路に対して水素タンクから水素（燃料ガス）が供給され、ＦＣ４０のカソード流路に対してエアポンプから酸素を含む空気（酸化剤ガス）が供給される。

ＦＣ４０において、前記アノード流路を介して前記アノード電極に供給された水素含有ガスが電極触媒上で水素イオン化され、前記電解質膜を介して前記カソード電極へと移動し、その移動の間に生じた電子が外部回路に取り出され、直流電圧である発電電圧Ｖｆｃを発生する電気エネルギとして利用に供される。なお、前記カソード電極には、前記カソード流路を介して酸素含有ガスが供給されているために、このカソード電極において、水素イオン、電子及び酸素ガスが反応して水が生成される。

昇圧コンバータ２１は、ＥＣＵ２４からのリレー信号Ｓｒｆのオンオフ状態により接点１４０ａがオンオフされる電磁リレー１４０を介してＦＣ４０の正極端Ｐ１ｆ側に一端が接続され他端が逆流防止ダイオード２１０のアノード端子に接続される第１リアクトル２１１と、逆方向に接続された第１逆方向ダイオード２３１を並列に有し第１リアクトル２１１の他端側とＦＣ４０の負極端Ｎ１ｆ側との間に接続される第１スイッチング素子５１と、を備え、第１スイッチング素子５１をＥＣＵ２４からのスイッチング信号Ｓ１によりオンオフスイッチングすることで、逆流防止ダイオード２１０のカソード端子とＦＣ４０の負極端Ｎ１ｆ側との間に、１次電圧である発電電圧Ｖｆｃを昇圧した２次電圧としての発電側昇圧電圧である力行電圧Ｖｉｎｖを出力する。なお、必要に応じて、発電側昇圧電圧である力行電圧Ｖｉｎｖを第１の力行電圧Ｖｉｎｖともいう。

第１スイッチング素子５１としては、ＳｉＣ等のＭＯＳＦＥＴを使用している。ＭＯＳＦＥＴに代替してＩＧＢＴ等、他のパワースイッチング素子を使用することもできる。第１スイッチング素子５１は、ドレイン端子５１Ｄと、ゲート端子５１Ｇと、ソース端子５１Ｓと、ソース端子５１Ｓから分岐した電流検出端子５１Ｓｄ（センスソース端子ともいう。）と、を備える。電流検出端子５１Ｓｄには、第１スイッチング素子５１に流れるドレイン電流Ｉｄの正確な何分の１かの電流値であって、ドレイン電流Ｉｄに比較して微小な検出電流Ｉｐが流れる。

昇圧コンバータ２１は、さらに、第１スイッチング素子５１の過電流保護回路２３０を備える。過電流保護回路２３０は、上述した電流検出端子５１Ｓｄから流れ出るドレイン電流Ｉｄの一定比率分の検出電流Ｉｐから電圧降下としての検出電圧Ｖｐを発生する抵抗器２３２と、基準電圧である閾値電圧Ｖｔｈを発生する基準電圧源２３４と、検出電圧Ｖｐと閾値電圧Ｖｔｈとを比較し、検出電圧Ｖｐが閾値電圧Ｖｔｈを上回る電圧となったときに、ハイレベルとなる保護信号Ｓｑを出力する比較器２３６と、ハイレベルの保護信号Ｓｑによりオン状態（ドレイン端子がローレベル）にされるＭＯＳＦＥＴからなるスイッチ素子２３７とから構成される。スイッチ素子２３７がオン状態にされると、スイッチング信号Ｓ１がローレベルにされ、第１スイッチング素子５１のゲート端子５１Ｇが基準電位（０［Ｖ］）になるので、第１スイッチング素子５１はオフ状態とされ、ドレイン電流Ｉｄが流れなくなり保護される。

なお、保護信号Ｓｑが、一度、ハイレベルになると、図示しないリセット操作が行われない限り、ＥＣＵ２４は、スイッチング信号Ｓ１をローレベルに保持すると共に、リレー信号Ｓｒｆをオフ状態に保持し、電磁リレー１４０の接点１４０ａを開放状態に保持する。

一方、ＢＡＴ２０は、複数のバッテリセルを含む蓄電装置（エネルギストレージ）であり、例えば、リチウムイオン２次電池、ニッケル水素２次電池又はキャパシタ等を利用することができる。本実施形態ではリチウムイオン２次電池を利用している。

ＢＡＴ２０に対して、ＥＣＵ２４からのリレー信号Ｓｒｂのオンオフ状態により接点１２０ａがオンオフされる電磁リレー１２０を介して接続される昇降圧コンバータ２２は、第２リアクトル２１２と、それぞれ逆方向且つ並列に第２及び第３逆方向ダイオード２２２、２２３が接続される第２及び第３スイッチング素子５２、５３とを備える。

第２及び第３スイッチング素子５２、５３としては、第１スイッチング素子５１と同様にＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴを使用しているが、ＩＧＢＴ等他のパワースイッチング素子でもよい。第２及び第３スイッチング素子５２、５３は、それぞれドレイン端子５２Ｄ、５３Ｄと、ゲート端子５２Ｇ、５３Ｇと、ソース端子５２Ｓ、５３Ｓとを備える。

昇降圧コンバータ２２は、ＥＣＵ２４からのローレベルのスイッチング信号Ｓ３により第３スイッチング素子５３をオフ状態にし、ローレベルとハイレベルが切り替わるスイッチング信号Ｓ２により第２スイッチング素子５２をオンオフスイッチングすることで、第３逆方向ダイオード２２３のカソード端子が接続される正極端Ｓ２ｐとＢＡＴ２０の負極端Ｎ１ｂ（Ｓ２ｎ）との間に蓄電電圧Ｖｂを昇圧した２次電圧としての力行電圧Ｖｉｎｖ（必要に応じて第２の力行電圧Ｖｉｎｖという。）を出力する昇圧機能と、負荷３０の両端に回生電圧Ｖｒｅｇが発生したときに、ローレベルのスイッチング信号Ｓ２により第２スイッチング素子５２をオフ状態に保持し、ローレベルとハイレベルが切り替わるスイッチング信号Ｓ３により第３スイッチング素子５３をオンオフスイッチングすることでＢＡＴ２０に回生電圧Ｖｒｅｇを降圧して充電させる降圧機能と、を備える。

ＥＣＵ２４は、図示しない通信線等を介して、モータ１４、ＩＮＶ１６、ＦＣ４０、ＢＡＴ２０、昇圧コンバータ２１及び昇降圧コンバータ２２を制御する。当該制御に際しては、メモリ（ＲＯＭ）に格納されたプログラムを実行し、また、ＦＣ４０の発電電圧Ｖｆｃ、発電電流Ｉｆｃ、ＢＡＴ２０の蓄電電圧Ｖｂ、バッテリ電流（充電電流又は放電電流）Ｉｂ、ＩＮＶ１６の負荷端電圧Ｖｉｎｖ、回生電圧Ｖｒｅｇ、２次電流Ｉ２、モータ電流Ｉｍ等の各種センサの検出値を用いる。

ここでの各種センサには、上記センサに加え、開度センサ６０及びモータ回転数センサ６２が含まれる。開度センサ６０は、アクセルペダル６４の開度θｐ［度、ｄｅｇ］を検出する。モータ回転数センサ６２は、駆動モータ１４の回転数Ｎｍ（以下「モータ回転数Ｎｍ」ともいう。）［ｒｐｍ］を検出する。

ＥＣＵ２４は、回転数Ｎｍに基づいてＦＣ自動車１０の車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］を算出する。

さらに、ＥＣＵ２４には、パワースイッチ６６（以下「パワーＳＷ６６」という。）が接続される。パワーＳＷ６６は、内燃機関自動車のイグニッションスイッチに相当するものであり、ＦＣ４０及びＢＡＴ２０からモータ１４への電力供給の可否を切り替えるものであり、ユーザにより操作可能である。パワーＳＷ６６がオン状態にされたことがイグニッション信号Ｉｇのローレベルからハイレベルへの移行によりＥＣＵ２４により検出されると、電磁リレー１４０、１２０の接点１４０ａ、１２０ａが閉状態とされ且つＦＣ４０が発電状態になり、オフ状態にされると電磁リレー１４０、１２０の接点１４０ａ、１２０ａが開放態とされ且つＦＣ４０が発電停止状態になる。

ＥＣＵ２４は、マイクロコンピュータを含む計算機であり、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリであるＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭも含む。）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、その他、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力装置、計時部としてのタイマ等を有しており、ＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部（機能実現手段）、例えば制御部、演算部、及び処理部等として機能する。なお、ＥＣＵ２４は、１つのＥＣＵのみからなるのではなく、駆動モータ１４、ＦＣ４０、ＢＡＴ２０、昇圧コンバータ２１及び昇降圧コンバータ２２毎の複数のＥＣＵから構成することもできる。

ＥＣＵ２４は、ＦＣ４０の状態、ＢＡＴ２０の状態及び駆動モータ１４の状態の他、各種スイッチ及び各種センサからの入力（負荷要求）に基づき決定したＦＣ自動車１０全体としてＦＣシステム１２に要求される負荷から、ＦＣ４０が負担すべき負荷と、ＢＡＴ２０が負担すべき負荷と、回生電源（駆動モータ１４）が負担すべき負荷の配分（分担）を調停しながら決定し、駆動モータ１４、ＩＮＶ１６、ＦＣ４０、ＢＡＴ２０、昇圧コンバータ２１及び昇降圧コンバータ２２に指令を送出して制御する。

なお、ＢＡＴ２０の正極端Ｐ１ｂと負極端Ｎ１ｂとの間、ＦＣ４０の正極端Ｐ１ｆと負極端Ｎ１ｆとの間に、それぞれ平滑コンデンサが配置されるが、図示を省略している。また、負荷端電圧（力行電圧又は回生電圧）Ｖｉｎｖ（Ｖｒｅｇ）間に配置される平滑コンデンサ１５は、昇圧コンバータ２１の昇圧出力側及び昇降圧コンバータ２２の昇圧出力側に分割して配置してもよい。

次に、基本的には以上のように構成されるＦＣ自動車１０の逆流防止ダイオード２１０のＥＣＵ２４による短絡検出動作及び、逆流防止ダイオード２１０の短絡時におけるＦＣ４０並びに第１スイッチング素子５１の保護動作について説明する。

図２Ａは、逆流防止ダイオード２１０が正常（非短絡）状態であるときの回生時の動作説明用の概略ブロック図、図２Ｂは、逆流防止ダイオード２１０が正常（非短絡）状態であるときの力行時の動作説明用の概略ブロック図、図３Ａは、逆流防止ダイオード２１０が短絡（異常）状態であるときの回生時の動作説明用の概略ブロック図、図３Ｂは、逆流防止ダイオード２１０が短絡（異常）状態であるときの力行時の動作説明用の概略ブロック図である。

図２Ａに示す正常（非短絡）状態の回生時において、ＥＣＵ２４は、モータ電流Ｉｍの向き等により駆動モータ１４の回生を検出したとき、回生電圧Ｖｒｅｇと蓄電電圧Ｖｂとから昇降圧コンバータ２２の降圧比（Ｖｂ／Ｖｒｅｇ）を決定し、第２スイッチング素子５２をローレベルのスイッチング信号Ｓ２によりオフ状態に維持しながら、決定した降圧比に対応するデューティに基づき、第３スイッチング素子５３をスイッチング信号Ｓ３によりオンオフスイッチングさせて、回生電流である２次電流Ｉ２を充電電流としての蓄電電流Ｉｂに変換してＢＡＴ２０を充電する。

この回生時に、ＥＣＵ２４は、逆流防止ダイオード２１０の短絡検出を目的として、昇圧コンバータ２１の昇圧比が（Ｖｒｅｇ／Ｖｆｃ）未満の値になるようにオンデューティを設定したスイッチング信号Ｓ１によりスイッチング素子５１をオンオフスイッチングさせる。このようにスイッチング素子５１をオンオフスイッチングさせれば、逆流防止ダイオード２１０のアノード端子側に発生する電圧は、回生電圧Ｖｒｅｇ未満の値になるので、検出電流Ｉｐに基づき発生する検出電圧Ｖｐが閾値電圧Ｖｔｈを上回ることがなく、逆流防止ダイオード２１０に短絡が発生していないことを検出することができる。

すなわち、回生時に、ＥＣＵ２４は、逆流防止ダイオード２１０が短絡しているか否かを検出することができる。逆流防止ダイオード２１０が正常に逆流防止機能を発揮しているので、回生電流である２次電流Ｉ２が昇圧コンバータ２１側、すなわちＦＣ４０側に流れ込むことがない。

次に、図２Ｂに示す正常（非短絡）状態の力行時において、ＥＣＵ２４は、負荷３０の負荷電流であるモータ電流Ｉｍ（モータ要求電流）に対応する２次電流Ｉ２及び力行電圧Ｖｉｎｖを決定し、昇降圧コンバータ２２は、ローレベルのスイッチング信号Ｓ３によりスイッチング素子５３をオフ状態に維持しながら、昇圧比Ｖｉｎｖ／Ｖｂに基づいてスイッチング信号Ｓ２によりスイッチング素子５２をオンオフスイッチングし、蓄電電圧Ｖｂを昇圧した力行電圧Ｖｉｎｖを発生し、この力行電圧ＶｉｎｖによりＩＮＶ１６を介して駆動モータ１４を駆動する。

このＢＡＴ２０のみでの正常状態（非短絡）の力行時において、ＥＣＵ２４が逆流防止ダイオード２１０の短絡検出動作を実行する際には、昇圧コンバータ２１の昇圧比を（Ｖｉｎｖ／Ｖｆｃ）未満の値になるようにオンデューティを設定したスイッチング信号Ｓ１によりスイッチング素子５１をオンオフスイッチングさせる。このようにスイッチング素子５１をオンオフスイッチングさせれば、逆流防止ダイオード２１０のアノード端子側に発生する電圧が、力行電圧Ｖｉｎｖ未満の値になるので、検出電流Ｉｐに基づき発生する検出電圧Ｖｐが閾値電圧Ｖｔｈを上回ることがなく、逆流防止ダイオード２１０に短絡が発生していないことを検出することができる。

すなわち、ＥＣＵ２４は、ＢＡＴ２０の昇降圧コンバータ２２側のみによる力行時に、逆流防止ダイオード２１０が短絡しているか否かを検出することができる。もちろん、逆流防止ダイオード２１０が正常に逆流防止機能を発揮しているので、力行電圧Ｖｉｎｖに基づき、昇圧コンバータ２１側に、すなわちＦＣ４０側に電流が流れ込むことがない。

その一方、図３Ａに示す逆流防止ダイオード２１０が短絡（異常）状態であるときの回生時において、ＥＣＵ２４は、上述したように、モータ電流Ｉｍの向き等により回生を検出したとき、回生電圧Ｖｒｅｇと蓄電電圧Ｖｂとから昇降圧コンバータ２２の降圧比（Ｖｂ／Ｖｒｅｇ）を決定し、ローレベルのスイッチング信号Ｓ２によりスイッチング素子５２をオフ状態に維持しながら、決定した降圧比に対応するデューティに基づき第３スイッチング素子５３をスイッチング信号Ｓ３によりオンオフスイッチングすることで、回生電流である２次電流Ｉ２を充電電流である蓄電電流Ｉｂに変換してＢＡＴ２０を充電する。

この回生時に、逆流防止ダイオード２１０の短絡検出を目的として、上述したように、昇圧コンバータ２１の昇圧比が（Ｖｒｅｇ／Ｖｆｃ）未満の値となるようにオンデューティを設定したスイッチング信号Ｓ１によりスイッチング素子５１をオンオフスイッチングさせる。

逆流防止ダイオード２１０が短絡状態であるので、スイッチング素子５１をオン状態にしたとき、回生電圧Ｖｒｅｇによる２次電流Ｉ２中、短絡電流ＩｉがＦＣ４０側に流れ込もうとし、スイッチング素子５１に大きなスイッチング電流Ｉｄｉ（ドレイン電流Ｉｄｉ）が流れ込む。

このため、電流検出端子５１Ｓｄから流れ出る前記ドレイン電流Ｉｄｉの一定比率分の検出電流Ｉｐ（図１参照）により、過電流保護回路２３０の抵抗器２３２に発生する検出電圧Ｖｐが、閾値電圧Ｖｔｈを上回り、比較器２３６よりローレベルからハイレベルになる保護信号Ｓｑが出力され、このハイレベルの保護信号Ｓｑによりスイッチ素子２３７がオン状態となってその出力がローレベルとなり、スイッチング素子５１のゲート端子５１Ｇがローレベルの基準電位にされ過大なドレイン電流Ｉｄｉが流れ込もうとしているスイッチング素子５１がオフ状態に向かい、過大なドレイン電流Ｉｄｉが流れることが阻止され、スイッチング素子５１が保護される。このとき、リレー信号Ｓｒｆによって電磁リレー１４０の接点１４０ａが閉状態から開放状態にされるので、回生電圧Ｖｒｅｇによる２次電流Ｉ２としての回生時短絡電流Ｉｉ´（図３Ｂ参照）が、短絡状態の逆流防止ダイオード２１０及び第１リアクトル２１１を介してＦＣ４０に流れ込むことがない。

そして、上述したように、保護信号Ｓｑが、一度、ハイレベルになると、リセット操作が行われない限り、ＥＣＵ２４によりスイッチング信号Ｓ１がローレベルに保持されると共に、リレー信号Ｓｒｆがオフ状態に保持されることで電磁リレー１４０がオフ状態（開放状態）に保持され、回生時短絡電流Ｉｉ´がＦＣ４０に流れ込むことが不可逆的に回避される。

次に、図３Ｂに示す短絡状態の力行時において、ＥＣＵ２４は、負荷３０の負荷電流であるモータ電流Ｉｍ（モータ要求電流）に対応する２次電流Ｉ２及び力行電圧Ｖｉｎｖを決定し、昇降圧コンバータ２２は、スイッチング信号Ｓ３によりスイッチング素子５３をオフ状態に維持しながら、昇圧比Ｖｉｎｖ／Ｖｂに基づいてスイッチング信号Ｓ２をオンオフスイッチングし、力行電圧Ｖｉｎｖを発生させ、この力行電圧ＶｉｎｖによりＩＮＶ１６を介して駆動モータ１４を駆動する。

一方、この短絡状態の力行時において、ＥＣＵ２４が逆流防止ダイオード２１０の短絡検出動作を実行する際には、上述した回生時短絡検出動作と同様に、昇圧コンバータ２１の昇圧比がＶｉｎｖ／Ｖｆｃ未満の値になるように、スイッチング信号Ｓ１のオンデューティを設定してスイッチング素子５１をオンオフスイッチングさせる。

しかし、逆流防止ダイオード２１０が短絡状態であるので、スイッチング素子５１をオン状態にしたとき、力行電圧Ｖｉｎｖによる２次電流Ｉ２中、短絡電流ＩｉがＦＣ４０側に流れ込み、スイッチング素子５１にも比較的に大きなスイッチング電流Ｉｄｉ（ドレイン電流Ｉｄｉ）が流れ込む。

このため、電流検出端子５１Ｓｄから流れ出る前記ドレイン電流Ｉｄｉの一定比率分の検出電流Ｉｐにより、過電流保護回路２３０の抵抗器２３２に発生する検出電圧Ｖｐが、閾値電圧Ｖｔｈを上回り、比較器２３６によりローレベルからハイレベルになる保護信号Ｓｑが出力され、このハイレベルの保護信号Ｓｑによりスイッチ素子２３７がオン状態となってその出力がローレベルとなり、スイッチング素子５１のゲート端子５１Ｇがローレベルの基準電位とされ過大なドレイン電流Ｉｄｉが流れ込もうとしているスイッチング素子５１がオフ状態に向かい、それ以上、過大なドレイン電流Ｉｄｉが流れることが阻止され、スイッチング素子５１が保護される。このとき、リレー信号Ｓｒｆによって電磁リレー１４０の接点１４０ａが閉状態から開放状態にされることで、力行電圧Ｖｉｎｖによる２次電流Ｉ２としての力行時短絡電流Ｉｉ´がＢＡＴ２０から昇降圧コンバータ２２、短絡状態の逆流防止ダイオード２１０及び第１リアクトル２１１を介してＦＣ４０に流れ込むことがない。

そして、上述したように、保護信号Ｓｑが、一度、ハイレベルになると、図示しないリセット操作が行われない限り、スイッチング信号Ｓ１がローレベルに保持されると共に、リレー信号Ｓｒｆがオフ状態に保持され、ＦＣ４０に力行時短絡電流Ｉｉ´（図３Ａ参照）が流れ込むことが不可逆的に回避される。

なお、図３Ｂの昇降圧コンバータ２２による力行時において、スイッチング素子５１がオフ状態とされてＦＣ４０の発電電圧Ｖｆｃが力行電圧Ｖｉｎｖとして、いわゆる直結状態でＩＮＶ１６に印加されているときには、逆流防止ダイオード２１０が短絡状態であっても、駆動モータ１４は、力行される。

このように、図３Ｂの昇降圧コンバータ２２側のみによる力行時に、ＥＣＵ２４は、逆流防止ダイオード２１０が短絡していることを検出することができる。

なお、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂを参照して説明した逆流防止ダイオード２１０の短絡有無の検出時に、ＦＣ４０は、アイドル状態、すなわち車両１０が所定車速以下であって、ＦＣ４０の発電が微小発電状態であってもよい。

［実施形態のまとめ］
以上説明したように、上述した実施形態に係る２電源負荷駆動システムとしての燃料電池システム１２は、１次電圧としての発電電圧Ｖｆｃを正極端Ｐ１ｆ側と負極端Ｎ１ｆ側との間に出力するＦＣ４０と、ＦＣ４０の正極端Ｐ１ｆ側に一端が接続され他端が逆流防止ダイオード２１０のアノード端子に接続される第１リアクトル２１１と、第１逆方向ダイオード２３１を並列に有し第１リアクトル２１１の他端側と負極端Ｎ１ｆとの間に接続される第１スイッチング素子５１と、を備え、第１スイッチング素子５１をオンオフスイッチングすることで、逆流防止ダイオード２１０のカソード端子と負極端Ｎ１ｆとの間に、発電電圧Ｖｆｃを昇圧した力行電圧Ｖｉｎｖ（昇圧発電電圧、２次電圧）を出力し、負荷３０に印加する昇圧コンバータ２１と、負極端Ｎ１ｆに対して負極端Ｎ１ｂが共通に接続され、正極端Ｐ１ｂ側に他の１次電圧としての蓄電電圧Ｖｂを出力する充放電可能なＢＡＴ２０と、ＢＡＴ２０と昇圧コンバータ２１と負荷３０とＦＣ４０とに接続され、昇圧コンバータ２１の昇圧機能を制御するＥＣＵ２４と、を備え、ＥＣＵ２４は、ＢＡＴ２０のみが充電しているとき又は放電しているときに、発電側昇圧コンバータ２１を構成する第１スイッチング素子５１をオンオフスイッチングさせて、逆流防止ダイオード２１０が短絡しているか否かを検出する。

このようにＢＡＴ２０のみが充放電しているときに、発電側昇圧コンバータ２１を構成する第１スイッチング素子５１をオンオフスイッチングさせることで、発電電圧Ｖｆｃを出力する燃料電池４０の出力電流である発電電流Ｉｆｃを負荷３０に供給するための逆流防止ダイオード２１０の短絡の有無を検出することができる。その結果、従来技術のように、第２電源装置側のコンバータの昇圧比を変化させる昇圧動作をさせずに、逆流防止ダイオード２１０の短絡の有無を検出することができる。

この場合、さらに、燃料電池システム１２が、ＢＡＴ２０の正極端Ｐ１ｂ側に一端が接続され他端が第２逆方向ダイオード２２２が並列接続された第２スイッチング素子５２の正極端（ドレイン端子５２Ｄ）側及び第３逆方向ダイオード２２３が並列に接続された第３スイッチング素子５３の負極端（ソース端子５３Ｓ）側に接続される第２リアクトル２１２と、第２スイッチング素子５２の負極端（ソース端子５２Ｓ）は、ＢＡＴ２０の負極端Ｎ１ｂに接続され、第３スイッチング素子５３をオフ状態にし、第２スイッチング素子５２をオンオフスイッチングすることで、第３スイッチング素子５３の正極端（ドレイン端子５３Ｄ）側とＢＡＴ２０の負極端Ｎ１ｂとの間に蓄電電圧Ｖｂを昇圧した力行電圧Ｖｉｎｖ（昇圧蓄電電圧）を出力する昇圧機能と、負荷３０の両端に回生電圧Ｖｒｅｇが発生したときに、第２スイッチング素子５２をオフ状態に保持し、第３スイッチング素子５３をオンオフスイッチングすることでＢＡＴ２０に回生電圧Ｖｒｅｇを降圧して充電させる降圧機能と、を備える昇降圧コンバータ２２を備える場合、この昇降圧コンバータ２２にも接続されるＥＣＵ２４は、前記した昇圧コンバータ２１の昇圧機能の他に、昇降圧コンバータ２２の昇降圧機能を制御する。

ここで、ＥＣＵ２４は、蓄電側昇降圧コンバータ２２の前記降圧機能により回生電圧Ｖｒｅｇを降圧してＢＡＴ２０に充電しているとき又は蓄電側昇降圧コンバータ２２のみに昇圧動作を行わせているときに、発電側昇圧コンバータ２１を構成する第１スイッチング素子５１をオンオフスイッチングさせて、逆流防止ダイオード２１０が短絡しているか否かを検出する。

このように、蓄電側昇降圧コンバータ２２の降圧機能により回生充電を行わせているとき、すなわち蓄電側昇降圧コンバータ２２に降圧動作を行わせＢＡＴ２０に充電しているときに又は蓄電側昇降圧コンバータ２２のみに昇圧動作を行わせているときに、発電側昇圧コンバータ２１を構成する第１スイッチング素子５１をオンオフスイッチングさせることで、発電電圧Ｖｆｃを出力するＦＣ４０の出力電流である発電電流Ｉｆｃを負荷３０に供給するための逆流防止ダイオード２１０が短絡しているか否かを検出することができる。

この場合、さらに、逆流防止ダイオード２１０が短絡しているときに、第１スイッチング素子５１に流れる過電流を検出電流Ｉｐに基づく検出電圧Ｖｐにより検出したときには、該第１スイッチング素子５１をオフ状態にする過電流保護回路２３０を備えているので、第１スイッチング素子５１を過電流による損傷から保護することができる。

その上に、ＢＡＴ２０と昇降圧コンバータ２２との間に接続される電磁リレー１２０を備え、ＥＣＵ２４が、逆流防止ダイオード２１０が短絡しているか否かの検出中に、過電流保護回路２３０が作動したときに、電磁リレー１４０を閉状態から開放状態に制御し、ＦＣ４０と発電側昇圧コンバータ２１との電気的接続を遮断するように構成することでＦＣ４０を保護することができる。

図４は、他の実施形態に係る２電源負荷駆動システムとしての燃料電池システム（ＦＣシステム）１２Ｘが適用された燃料電池自動車（ＦＣ自動車）１０Ｘの昇圧コンバータ２１Ｘの回路構成図である。

すなわち、図４は、ＦＣ４０の発電電圧Ｖｆｃを力行電圧Ｖｉｎｖまで昇圧する図１に示した昇圧コンバータ２１を、複数、例えば、２〜４個以上、ここでは２個の昇圧コンバータ２１ａ、２１ｂを備える昇圧コンバータ２１Ｘに変形したときの他の実施形態に係る回路構成図を示している。

昇圧コンバータ２１Ｘは、基本的に、それぞれ、リアクトル２１１ａ、２１１ｂと、逆流防止ダイオード２１０ａ、２１０ｂと、第１スイッチング素子５１ａ、５１ｂと、この第１スイッチング素子５１ａ、５１ｂに対し逆方向に接続されるダイオード２３１ａ、２３１ｂと、過電流保護回路２３０ａ、２３０ｂと、これらを制御するＥＣＵ２４Ｘとから構成される。過電流保護回路２３０ａ、２３０ｂとＥＣＵ２４Ｘは、検出電流Ｉｐａ、Ｉｐｂに基づく検出電圧Ｖｐａ、Ｖｐｂにより第１スイッチング素子５１ａ、５１ｂの過電流を検出して第１スイッチング素子５１ａ、５１ｂを保護する。

ＥＣＵ２４Ｘからのリレー信号Ｓｒｆａ、Ｓｒｆｂによって各接点２４１ａ、２４２ａが閉状態又は開放状態に切り替えられる電磁リレー２４１、２４２が、各リアクトル２１１ａ、２１１ｂにそれぞれ直列に接続されている。

ＦＣ自動車１０Ｘを構成する昇圧コンバータ２１Ｘ以外の構成要素（ＢＡＴ２０、昇降圧コンバータ２２、ＩＮＶ１６、駆動モータ１４、トランスミッション２６、及び車輪２８等）は、図１に示したＦＣ自動車１０に示したものと同一であるので図示及びその詳細な説明は省略する。

次に、図４に示すＦＣ自動車１０Ｘを構成する昇圧コンバータ２１Ｘ及び昇降圧コンバータ２２を備えるＦＣシステム１２Ｘにおける逆流防止ダイオード２１０ａ、２１０ｂの短絡検出動作等について、図５のフローチャート及び図６のタイミングチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ１１において、ＥＣＵ２４Ｘは、モータ電流Ｉｍの向き等から回生時であるか否かを判定し、回生時でない場合には、ステップＳ１２にて通常制御を行う。

このステップＳ１２の通常制御、例えば力行時には、図６の「力行時」のタイミングチャートに示すように、昇降圧コンバータ２２用の第３スイッチング信号Ｓ３がオフ状態のローレベルに維持され、昇圧比Ｖｉｎｖ／Ｖｂとされた第２スイッチング信号Ｓ２のオンオフ（ハイレベルとローレベルの切替）に応じてスイッチング素子５２（図１参照）がデューティ制御される。時点ｔ０〜ｔ３の時間をＰＷＭ（パルス幅変調）の基本周期Ｔｂａｓｅとして、ＯＮ時間は、基本周期ＴｂａｓｅにオンデューティＤｕｔｙ＿Ｓ２を乗算した時間に設定される。オンデューティＤｕｔｙ＿Ｓ２は、公知のように、次の（１）式で計算される。
Ｄｕｔｙ＿Ｓ２＝１−（Ｖｂ／Ｖｉｎｖ） …（１）

一方、昇圧コンバータ２１Ｘ用の第１スイッチング信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂは、それぞれ基本周期Ｔｂａｓｅの１／２周期ずつずらされ、各オンデューティＤｕｔｙ＿Ｓ１ａ、Ｓ１ｂは、公知のように、次の（２）式で計算される。
Ｄｕｔｙ＿Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ＝１−（Ｖｆｃ／Ｖｉｎｖ） …（２）

次に、上述したステップＳ１１の判定が肯定的（ステップＳ１１：ＹＥＳ）である回生時には、ステップＳ１３にて、図６の「回生時」のタイミングチャートに示すように、昇降圧コンバータ２２用の第２スイッチング信号Ｓ２がＯＦＦ状態に維持され、第３スイッチング信号Ｓ３が降圧比Ｖｂ／Ｖｒｅｇに応じてデューティ制御される。

時点ｔ１０〜ｔ１３（及び時点ｔ１３〜ｔ１６）の時間をＰＷＭの基本周期Ｔｂａｓｅとして、ＯＮ時間は、基本周期ＴｂａｓｅにオンデューティＤｕｔｙ＿Ｓ３を乗算した時間に設定される。オンデューティＤｕｔｙ＿Ｓ３は、公知のように、次の（３）式で計算される。
Ｄｕｔｙ＿Ｓ３＝Ｖｂ／Ｖｒｅｇ …（３）

この場合、回生時に逆流防止ダイオード２１０ａ、２１０ｂの短絡の有無を検出するための昇圧コンバータ２１Ｘ用の第１スイッチング信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂは、それぞれ基本周期Ｔｂａｓｅの１／２周期ずつずらされ、ＯＮ時間は、基本周期ＴｂａｓｅにそれぞれオンデューティＤｕｔｙ＿Ｓ１ｒａ、Ｓ１ｒｂを乗算した時間に設定される。オンデューティＤｕｔｙ＿Ｓ１ｒａ、Ｓ１ｒｂは、次の（４）式で計算する。
Ｄｕｔｙ＿Ｓ１ｒａ、Ｓ１ｒｂ＜１−（Ｖｆｃ／Ｖｒｅｇ） …（４）

すなわち、上述したように、回生時に、逆流防止ダイオード２１０ａ、２１０ｂの短絡検出を目的として、昇圧コンバータ２１ａ、２１ｂの昇圧比が（Ｖｒｅｇ／Ｖｆｃ）未満の値になるよう、（４）式に示したオンデューティＤｕｔｙ＿Ｓ１ｒａ、Ｓ１ｒｂを設定した第１スイッチング信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂにより第１スイッチング素子５１ａ、５１ｂをオンオフスイッチングする。

逆流防止ダイオード２１０ａ、２１０ｂの短絡の有無を個別に検出するために、第１スイッチング信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂのＯＮ時間が重ならないように設定制御することが好ましいが、同時にスイッチングしても逆流防止ダイオード２１０ａ、２１０ｂの短絡の有無を個別に検出することができる。

なお、ステップＳ１３の回生時短絡検出動作は、図６の「回生時」のタイミングチャートに示すような基本周期Ｔｂａｓｅ毎に行う必要はなく、間引いて行ってもよい。

次いで、ステップＳ１４において、第１スイッチング素子５１ａ、５１ｂのうち、いずれかの第１スイッチング素子５１ａ、５１ｂの過電流保護回路２３０ａ、２３０ｂによる保護がかかっていることが保護信号Ｓｑａ、Ｓｑｂのハイレベルにより検出されたとき、ステップＳ１５にて、当該昇圧コンバータ２１ａ、２１ｂの逆流防止ダイオード２１０ａ、２１０ｂが短絡していると確定し、ステップＳ１６にて、短絡が確定した逆流防止ダイオード２１０ａ、２１０ｂに直列に接続されている電磁リレー２４１、２４２の接点２４１ａ、２４２ａを、該当するリレー信号Ｓｒｆａ、Ｓｒｆｂにより閉状態から開放状態に移行させる。

以降、短絡が確定した逆流防止ダイオード２１０ａ、２１０ｂを備える昇圧コンバータ２１ａ、２１ｂを除く昇圧コンバータ２１ａ、２１ｂによりＦＣ自動車１０Ｘを、例えば最寄りのディーラー等の修理工場まで移動させる。

なお、図４〜図６を参照して説明した他の実施形態に係る逆流防止ダイオード２１０ａ、２１０ｂの短絡検出動作は、回生時を例として説明したが、図２Ｂ及び図３Ｂを参照して説明したのと同様に、昇降圧コンバータ２２のみで力行動作しているときにも、逆流防止ダイオード２１０ａ、２１０ｂの短絡検出動作を実行することができる。

また、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０、１０Ｘ…燃料電池自動車（ＦＣ自動車）
１２、１２Ｘ…燃料電池システム １４…駆動モータ
１６…負荷駆動回路（インバータ） ２０…バッテリ
２１、２１ａ、２１ｂ、２１Ｘ…昇圧コンバータ
２２…昇降圧コンバータ ４０…燃料電池
１２０、１４０、２４１、２４２…電磁リレー
２１０、２１０ａ、２１０ｂ…逆流防止ダイオード
５１〜５３…第１〜第３スイッチング素子
２３０、２３０ａ、２３０ｂ…過電流保護回路

Claims (5)

1. 発電電圧を正極端側と負極端側との間に出力する第１電源装置と、
   前記第１電源装置の正極端側に一端が接続され他端が逆流防止ダイオードのアノード端子に接続される第１リアクトルと、第１逆方向ダイオードを並列に有し前記第１リアクトルの他端側と前記第１電源装置の前記負極端側との間に接続される第１スイッチング素子と、を備え、前記第１スイッチング素子をオンオフスイッチングすることで、前記逆流防止ダイオードのカソード端子と前記第１電源装置の負極端側との間に、前記発電電圧を昇圧した昇圧発電電圧を出力し、負荷に印加する発電側昇圧コンバータと、
   前記第１電源装置の負極端に対して負極端が共通に接続され、正極端側に蓄電電圧を出力する充放電可能な第２電源装置と、
   前記第１電源装置と、前記発電側昇圧コンバータと、前記負荷と、前記第２電源装置と、に接続され、前記発電側昇圧コンバータの昇圧機能を制御する制御装置と、
   を備える２電源負荷駆動システムであって、
   前記制御装置は、
   第２電源装置のみが充放電しているときに、前記発電側昇圧コンバータを構成する前記第１スイッチング素子をオンオフスイッチングさせて、前記逆流防止ダイオードが短絡しているか否かを検出する
   ことを特徴とする２電源負荷駆動システム。
2. 請求項１記載の２電源負荷駆動システムにおいて、
   さらに、
   前記逆流防止ダイオードの短絡の有無の検出時に、前記第１スイッチング素子に流れる過電流を検出したときには、前記第１スイッチング素子をオフ状態にする過電流保護回路
   を備えることを特徴とする２電源負荷駆動システム。
3. 請求項２記載の２電源負荷駆動システムにおいて、
   さらに、
   前記第１電源装置と前記発電側昇圧コンバータとの間に接続される電磁リレーを有し、
   前記制御装置は、
   前記逆流防止ダイオードの短絡の有無の検出時に、前記過電流保護回路が作動したときに、前記電磁リレーを閉状態から開放状態にし、前記第１電源装置と前記発電側昇圧コンバータとの電気的接続を遮断する
   ことを特徴とする２電源負荷駆動システム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の２電源負荷駆動システムにおいて、
   前記第１スイッチング素子が、ＦＥＴである
   ことを特徴とする２電源負荷駆動システム。
5. 前記負荷が、前記昇圧発電電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記交流電圧により車両の駆動力を発生する駆動モータと、により構成される請求項１〜４のいずれかの２電源負荷駆動システムが適用された燃料電池自動車。

Images