JP4484196B2 - Fuel cell condition monitoring device - Google Patents
Fuel cell condition monitoring device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4484196B2 JP4484196B2 JP2003370972A JP2003370972A JP4484196B2 JP 4484196 B2 JP4484196 B2 JP 4484196B2 JP 2003370972 A JP2003370972 A JP 2003370972A JP 2003370972 A JP2003370972 A JP 2003370972A JP 4484196 B2 JP4484196 B2 JP 4484196B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transmission
- fuel cell
- external circuit
- circuit
- monitoring device
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Description
本発明は、直列接続されて燃料電池のスタックを構成する複数のセルの状態を監視する、燃料電池の状態監視装置に関する。 The present invention relates to a fuel cell state monitoring device that monitors the states of a plurality of cells that are connected in series to form a fuel cell stack.
燃料電池は無公害、高効率等の特徴を持つことから各種装置、機器の電源として注目されている。しかし、個々のセルの電圧は比較的低いので、通常複数のセルを直列接続したスタックとして使用される。スタックで所定の電圧が得られない場合、何れかのセルに故障(電圧が所定値よりも低い)が発生していると考えられる。故障したセルを見つけるために種々の監視(モニタ)技術が開発されている。 Fuel cells are attracting attention as a power source for various devices and equipment because they have no pollution and high efficiency. However, since the voltage of each cell is relatively low, it is usually used as a stack in which a plurality of cells are connected in series. When a predetermined voltage cannot be obtained in the stack, it is considered that a failure (voltage is lower than a predetermined value) has occurred in any cell. Various monitoring techniques have been developed to find failed cells.
例えば従来の電圧監視装置(特許文献1参照)は、図5及び図6に示すように、スタック100の複数のセルの端子に接続され互いに並列接続された複数のA/D変換器104を備え検知されたセルの電圧を設定値と比較して制御信号を出力する複数の補助演算器103と、複数の補助演算器に接続された一つの主演算器110とから成る。負荷107に直列に接続された各補助演算器103は上記A/D変換器104の他、マルチプレクサ105やCPU106を含む。
上記従来の電圧監視装置では、複数の補助演算器103のそれぞれと主演算器110とが各配線108により接続されている。つまり、補助演算器103の個数と同じ本数の配線108が使用されている。その結果、配線108の本数が増え部品コストが上昇するのみならず、接続作業が繁雑で組立てコストが上昇する。また、スタック100が高電圧になったとき、耐高電圧対策として補助演算器103と配線108との間を電気的に絶縁する必要がある。そのために電圧監視装置全体の構造が複雑で、高価になっていた。
In the conventional voltage monitoring apparatus, each of the plurality of auxiliary
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、セルの状態情報を取得処理する処理部を持つ内部回路と、この処理部に検知指令信号を発するとともに処理部からセルの状態情報を受け取る外部回路との間の伝送手段が簡略化された燃料電池の状態監視装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an internal circuit having a processing unit that acquires and processes cell state information, and an external circuit that issues a detection command signal to the processing unit and receives cell state information from the processing unit It is an object of the present invention to provide a fuel cell state monitoring apparatus in which the transmission means between them is simplified.
本発明は、上記内部回路と外部回路との間の信号の送受信を、タグ技術等を使用した無線通信で行うことを基本的な技術思想とする。本発明による燃料電池の状態監視装置は、請求項1に記載したように、互いに直列接続されて燃料電池のスタックを構成する複数のセルの状態を監視する燃料電池の状態監視装置であって、スタックに取り付けられ、該スタックから電力を供給されセルの状態情報を取得し処理する複数の処理部と、各処理部から受け取った状態情報を出力する複数の送受信回路とが搭載された複数の基板と、検知指令信号を出力し、前記基板と絶縁されている外部回路を含む読取り機、から成る。 The basic technical idea of the present invention is to perform signal transmission / reception between the internal circuit and the external circuit by wireless communication using a tag technology or the like. The fuel cell state monitoring device according to the present invention is a fuel cell state monitoring device that monitors the states of a plurality of cells that are connected in series to each other to form a stack of fuel cells, as described in claim 1. A plurality of boards mounted with a plurality of processing units that are attached to the stack and receive power from the stack to acquire and process cell state information and a plurality of transmission / reception circuits that output the state information received from each processing unit And a reader including an external circuit that outputs a detection command signal and is insulated from the substrate .
この状態監視装置は、外部回路が出力する検知指令信号及び送受信回路が出力するセルの状態情報を、無線通信によりそれぞれ該外部回路及び該送受信回路に伝送する。つまり、スタックに取り付けられた複数の基板の送受信回路と読取り機の外部回路との間で、無線通信を介して所定の信号や情報が伝送(送受信)される。 This state monitoring device transmits the detection command signal output from the external circuit and the cell state information output from the transmission / reception circuit to the external circuit and the transmission / reception circuit, respectively, by wireless communication. That is, predetermined signals and information are transmitted (transmitted / received) via wireless communication between the transmission / reception circuits of the plurality of substrates attached to the stack and the external circuit of the reader.
なお、本願の出願人は先に内部回路(補助回路)と外部回路(主回路)との間の信号伝送手段が簡素化された、燃料電池スタック用電池状態モニタ装置を出願した(特開2003−243015号)。但し、この電池状態モニタ装置ではセルの枚数と同数の基板を設けており、セルへの基板の取付けや、基板への内部回路の搭載等が容易とは言い難い面があった。 The applicant of the present application has previously filed a battery state monitoring device for a fuel cell stack in which signal transmission means between an internal circuit (auxiliary circuit) and an external circuit (main circuit) is simplified (Japanese Patent Laid-Open No. 2003). -243015). However, in this battery state monitoring device, the same number of substrates as the number of cells are provided, and it is difficult to say that it is easy to attach the substrates to the cells and mount internal circuits on the substrates.
請求項2の燃料電池の状態監視装置は、請求項1において更に、各送受信回路に接続された複数の内部アンテナ及び外部回路に接続された外部アンテナを含み、検知指令信号及びセルの状態情報を、内部アンテナ及び前記外部アンテナを介して電波で伝送する。請求項3の燃料電池の状態監視装置は、請求項2において、複数のセルでモジュールが形成され、各モジュールに対応して送受信回路が設けられている。 The fuel cell state monitoring apparatus according to claim 2 further includes a plurality of internal antennas connected to each of the transmission / reception circuits and an external antenna connected to the external circuit in claim 1, and includes a detection command signal and cell state information. And transmitted by radio waves via the internal antenna and the external antenna. According to a third aspect of the present invention, there is provided a fuel cell state monitoring apparatus according to the second aspect, wherein a module is formed by a plurality of cells, and a transmission / reception circuit is provided for each module.
請求項4の燃料電池の状態監視装置は、請求項3において、送受信回路が形成された無線タグが基板に搭載され、無線タグに前記内部アンテナが一体化されている。請求項5の燃料電池の状態監視装置は、請求項4において、検知指令信号は外部回路から複数の送受信回路へ一斉に伝送され、状態情報は各送受信回路から該外部回路へ順次伝送される。請求項6の燃料電池の状態監視装置は、請求項4において、各送受信回路は各モジュールの個体識別番号が記録され、外部回路は個体識別番号の並び順が記憶されている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the state monitoring apparatus for a fuel cell according to the third aspect, wherein a wireless tag having a transmission / reception circuit is mounted on a substrate, and the internal antenna is integrated with the wireless tag. According to a fifth aspect of the fuel cell state monitoring apparatus of the present invention, the detection command signal is transmitted simultaneously from the external circuit to the plurality of transmission / reception circuits, and the state information is sequentially transmitted from each transmission / reception circuit to the external circuit. According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the fuel cell state monitoring device according to the fourth aspect, wherein the individual identification numbers of the modules are recorded in each of the transmission / reception circuits, and the arrangement order of the individual identification numbers is stored in the external circuit.
本発明にかかる燃料電池の状態監視装置によれば、送受信回路と外部回路との間で所定の信号や情報を無線通信するので、両者を接続するハーネス等の有線通信手段が一部不要になり、伝送手段がシンプルになる。請求項2の燃料電池の状態監視装置によれば、送受信回路に接続された内部アンテナと外部回路に接続された外部アンテナとの間で電波通信するので、両者の距離が少々離れていても、信号、情報の授受が可能である。請求項3の燃料電池の状態監視装置によれば、モジュールの個数と同数の基板により全てのセルの状態情報を取得できるので、セルの個数に比べて基板の個数が少なくて済み、その分状態監視装置がコンパクトになる。 According to the fuel cell state monitoring apparatus of the present invention, since predetermined signals and information are wirelessly communicated between the transmission / reception circuit and the external circuit, a part of wired communication means such as a harness for connecting the two becomes unnecessary. The transmission means becomes simple. According to the fuel cell state monitoring device of claim 2, since radio wave communication is performed between the internal antenna connected to the transmission / reception circuit and the external antenna connected to the external circuit, even if the distance between the two is slightly apart, Signals and information can be exchanged. According to the fuel cell state monitoring apparatus of claim 3, since the state information of all the cells can be acquired by the same number of substrates as the number of modules, the number of substrates can be reduced compared to the number of cells, and the state accordingly. The monitoring device becomes compact.
請求項4の燃料電池の状態監視装置によれば、送受信回路が無線タグに搭載され、これに内部アンテナが接続されている。汎用の無線タグを利用することにより、状態監視装置が安価になる。請求項5の燃料電池の状態監視装置によれば、同時刻における各セルの状態情報を受信することができ、全てのセルの異常を同等の条件下で判定できる。請求項6の燃料電池の状態監視装置によれば、各セルの状態情報を識別して(混同することなく)受信でき、異常のあるセルの特定が容易かつ確実である。 According to the fuel cell state monitoring apparatus of the fourth aspect, the transmission / reception circuit is mounted on the wireless tag, and the internal antenna is connected thereto. By using a general-purpose wireless tag, the state monitoring device becomes inexpensive. According to the fuel cell state monitoring apparatus of the fifth aspect, it is possible to receive the state information of each cell at the same time, and it is possible to determine abnormality of all the cells under the same condition. According to the fuel cell state monitoring apparatus of the sixth aspect, the state information of each cell can be identified and received (without confusion), and the abnormal cell can be easily and reliably identified.
<セル、状態情報>
セルの代表的な状態情報はその電圧値であるが、状態情報は電圧値に限られない。本発明は専用のセンサを使用することにより、セル内のガスや冷却水の温度、圧力、部分的な電流、水分量又は内部磁束密度等を検知でき、その制御に生かすことができる。
<基板>
基板はセルの状態情報を取得し処理する処理部と、この処理部から受け取った状態情報を出力する送受信回路とを含む。処理部はセルの電圧等の状態情報を取得する部分、セルを切り替える複数のアナログスイッチ,A/D変換器及びデータを処理するCPU等を備えることができる。基板の個数は、例えば複数のセルから成るモジュールの数と等しくできる。複数の基板の各々は矩形状を持ち、その幅は例えばモジュールの厚さに対応させることができる。モジュールの表面に取り付けたり、セルの内部に埋設される。
<Cell, status information>
The typical state information of the cell is its voltage value, but the state information is not limited to the voltage value. In the present invention, by using a dedicated sensor, the temperature, pressure, partial current, moisture content, internal magnetic flux density, and the like in the gas and cooling water in the cell can be detected and used for the control.
<Board>
The substrate includes a processing unit that acquires and processes cell state information, and a transmission / reception circuit that outputs the state information received from the processing unit. The processing unit can include a part for acquiring state information such as a cell voltage, a plurality of analog switches for switching cells, an A / D converter, and a CPU for processing data. The number of substrates can be equal to the number of modules comprising a plurality of cells, for example. Each of the plurality of substrates has a rectangular shape, and the width can correspond to the thickness of the module, for example. Attached to the surface of the module or embedded in the cell.
なお、本発明では少なくとも送受信回路回路が次述する無線タグに搭載される。代表例では、送受信回路が無線タグに搭載され処理部は基板上の無線タグとは別の部分に形成され、その駆動電力はモジュールから供給することができる。通常セルの電圧は一枚あたり0.7V程度であり、低下しても0.5Vである。よって、例えばセルを5枚重ねたモジュールでは2.5Vから3.5Vの電圧が得られ、処理部の駆動に十分足りる。但し、処理部が送受信回路とともに無線タグに搭載されることもある。 In the present invention, at least a transmission / reception circuit circuit is mounted on a wireless tag described below. In a typical example, the transmission / reception circuit is mounted on the wireless tag, the processing unit is formed in a part different from the wireless tag on the substrate, and the driving power can be supplied from the module. Normally, the voltage of the cell is about 0.7V per sheet, and is 0.5V even if it is lowered. Therefore, for example, in a module in which five cells are stacked, a voltage of 2.5 V to 3.5 V is obtained, which is sufficient for driving the processing unit. However, the processing unit may be mounted on the wireless tag together with the transmission / reception circuit.
CPUのメモリに各セルの電圧の推移や異常状況を記録しておけば、故障解析に役立てることができる。また、各モジュールの個体識別番号毎に製造時の製造履歴を管理することにより、モジュールの品質管理に役立てることができる。
<無線タグ>
「無線タグ(ICタグ)」とは、無線でデータの交換ができる半導体チップを使った電子荷札のことである。無線タグについて種々の説明がなされているが、本発明において「無線タグ」とは内部アンテナを除いた、送受信回路等を意味するものとする。送受信回路等は送受信回路の他、記憶部(メモリ)を含む。内部アンテナの形状や大きさは基板やモジュールとの関係で決めることができる。
If the voltage transition and abnormal state of each cell are recorded in the memory of the CPU, it can be used for failure analysis. Further, by managing the manufacturing history at the time of manufacturing for each individual identification number of each module, it can be used for quality control of the module.
<Wireless tag>
The “wireless tag (IC tag)” is an electronic tag using a semiconductor chip that can exchange data wirelessly. Various explanations have been made on the wireless tag. In the present invention, the “wireless tag” means a transmission / reception circuit or the like excluding the internal antenna. The transmission / reception circuit and the like include a storage unit (memory) in addition to the transmission / reception circuit. The shape and size of the internal antenna can be determined in relation to the substrate and the module.
なお、送受信回路等と内部アンテナとが接続された一体構造物を無線タグと捕らえることもできる。但し、本発明の最大の特徴は、モジュール等に取り付けた無線タグの送受信回路と読取り機の外部回路との間で、即ち絶縁したモジュールと外部回路との間で無線通信することにある。送受信回路等が搭載された無線タグと内部アンテナとは別体と考えても、送受信回路等と内部アンテナとの一体構造物を無線タグと捕らえても、この特徴に変わりない。
<読取り機>
読取り機(リーダ)は外部回路と外部アンテナとを含む。外部回路は識別可能なセルの並び順が記録されており、並び順はモジュールの積層時に順番を記憶されるか、又は外部回路に別途接続されたコンピュータ等から符号を並び順を記憶されても良い。外部アンテナは内部アンテナとの間で電波を媒体とした無線通信を行う。即ち、無線タグにアンテナを接続し読取り機(リーダ)に近づけると、リーダからの電波(例えば13.5MHzの電波)によって無線タグ側に起電力が発生する(電磁誘導の原理)。この電力によって送受信回路が作用し、外部読取り機との間でデータが交換できる。よって、無線タグには電源が不要であり、半永久的に使用できる。
Note that an integrated structure in which a transmission / reception circuit and the like and an internal antenna are connected can be regarded as a wireless tag. However, the most important feature of the present invention is that wireless communication is performed between a transmission / reception circuit of a wireless tag attached to a module or the like and an external circuit of a reader, that is, between an insulated module and an external circuit. Even if the wireless tag on which the transmission / reception circuit or the like is mounted is separated from the internal antenna, even if the integrated structure of the transmission / reception circuit and the internal antenna is regarded as the wireless tag, this feature does not change.
<Reader>
The reader (reader) includes an external circuit and an external antenna. In the external circuit, the order of identifiable cells is recorded, and the order is stored when the modules are stacked, or the order is stored by arranging codes from a computer or the like separately connected to the external circuit. good. The external antenna performs radio communication with the internal antenna using radio waves as a medium. That is, when an antenna is connected to a wireless tag and brought close to a reader (reader), an electromotive force is generated on the wireless tag side by a radio wave (for example, 13.5 MHz radio wave) from the reader (the principle of electromagnetic induction). The transmission / reception circuit operates by this power, and data can be exchanged with an external reader. Therefore, the wireless tag does not require a power source and can be used semipermanently.
具体的には、外部回路は外部アンテナ及び内部アンテナを介して検知指令信号を全ての送受信回路即ち処理部に同時に伝送する。また、外部回路は、送受信回路が順次発するセルの状態情報を、内部アンテナ及び外部アンテナを介して伝送される。このように、モジュールと外部回路とは絶縁され、無線等を介して無線通信によりデータを交換している。 Specifically, the external circuit simultaneously transmits a detection command signal to all the transmission / reception circuits, that is, the processing units via the external antenna and the internal antenna. In addition, the external circuit transmits cell state information sequentially generated by the transmission / reception circuit via the internal antenna and the external antenna. In this way, the module and the external circuit are insulated and exchange data by wireless communication via wireless or the like.
なお、本発明において「無線通信」は上記電波(マイクロ波)による通信の他、磁界による信号の伝送や、静電結合による信号の伝送も含む。電波による通信は無線タグと外部読取り機との距離が長い場合(例えば数m程度)に適し、静電結合による信号の伝送は距離が短い(例えば数cm程度)場合に適する。磁界による信号の伝送は両者の間の距離に適する。磁界による伝送や静電結合による伝送には、内部アンテナ及び外部アンテナを設けることは不可欠ではない。 In the present invention, “wireless communication” includes transmission of a signal by a magnetic field and transmission of a signal by electrostatic coupling, in addition to the communication by the radio wave (microwave). Communication using radio waves is suitable when the distance between the wireless tag and the external reader is long (for example, about several meters), and signal transmission by electrostatic coupling is suitable when the distance is short (for example, about several centimeters). Transmission of a signal by a magnetic field is suitable for the distance between the two. It is not essential to provide an internal antenna and an external antenna for transmission using a magnetic field or transmission using electrostatic coupling.
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。
(構成)
a.燃料電池
図1及び図2に燃料電池のスタック及び基板等を示す。図1は正面図であり、図2は平面図である。燃料電池の複数の平板状のセル10のそれぞれはその内部に固体電解質膜を挟んで高電位の正極板と低電位の負極板とが設けられ、その両側に集電体を兼ねるセパレータが設けられている。セパレータとこれらの電極板との間には水素ガスが流れる水素ガス通路と、空気が流れる空気通路とがそれぞれ設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(Constitution)
a. Fuel Cell FIGS. 1 and 2 show a fuel cell stack, a substrate, and the like. 1 is a front view, and FIG. 2 is a plan view. Each of the plurality of
ここでは5つのセル10によりモジュール12が形成され、複数のモジュール12によりスタック14が形成されている。ただし、セル10自体は公知であるので、詳しい説明は省略する。
b.電圧監視装置
図2、図3及び図4に電圧監視装置を示す。図3は基板、無線タグ及び内部アンテナの拡大説明図、図4は電圧監視装置の構成要素の関係を示す回路的説明図である。図1及び図2に示す各モジュール12の一隅に基板20が埋設されている。この基板20は矩形状で、モジュール12の幅と同程度の幅を持つ。各基板20に処理部22が内蔵されるとともに、無線タグ30が搭載されている。
Here, a
b. Voltage Monitoring Device FIGS. 2, 3 and 4 show a voltage monitoring device. FIG. 3 is an enlarged explanatory view of the substrate, the wireless tag, and the internal antenna, and FIG. 4 is a circuit explanatory view showing the relationship among the components of the voltage monitoring device. A
図3及び図4に示すように、処理部22は各セル10の一部に接触する5つの接触部(不図示)、5つのスイッチ23、A/D変換器24、及びメモリ27を備えたCPU26を含む。接触部から処理部22に延びた配線中29にスイッチ23が配置されている。無線タグ30は前記CPU26に接続された送受信回路32を含む。図3に示すように、各基板20と一体化された形状のポリイミド板33の中にループ状の内部アンテナ34が形成され、無線タグ30に接続されている。内部アンテナ34のループの幅(図2で左右方向寸法)はモジュール12の幅と同程度であり、長さはモジュール12の長さよりも少し短い。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図4において、読取り機40は外部回路(セル監視用ECU)42と、これに接続されたループ状の外部アンテナ44とを含む。図2から分かるように、アンテナ44のループの幅は内部アンテナ34のループの長さと同程度であり、長さはスタック14の長さと同程度である。その結果、各内部アンテナ34の短辺部分と、外部アンテナ44の長辺部分が空間内で近接している。
(作用)
次に、この実施例の作用(電圧監視方法)を説明する。まず、読取り機40の外部回路42から全てのモジュール12に対して一斉に検知指令信号が発信され、外部アンテナ44及び無線タグ30に接続された内部アンテナ32を介して送受信回路に伝送される。その結果、処理部22の各モジュール12のスイッチ23、A/D変換器24及びCPU26は同時に各セル10の電圧を検知する。
In FIG. 4, the
(Function)
Next, the operation (voltage monitoring method) of this embodiment will be described. First, detection command signals are simultaneously transmitted from the
続いて、外部回路42は各モジュール12の並び順に個体識別番号を付して順次(時間差をつけて)信号伝送命令を出す。例えば、スタック14の一端のモジュール12には1番目である旨を知らせる。これは、外部回路42とモジュール12とが無線通信するため、個体識別番号を付さないと外部回路40がどのモジュール12からの信号であるか識別不可であることによる。
Subsequently, the
個体識別番号が一致したモジュール12は、測定した5つのセル10の電圧値を内部アンテナ34から外部アンテナ44を介して外部回路42に伝送する。同様にして、他のモジュール12のセル10の電圧値を伝送する。よって、各モジュール12から外部回路42への電圧値の伝達は順次なされる。なお、特定のセル10に異常や故障(例えば電圧値が所定値よりも低い)がある場合は、必要な装置を施す。
(効果)
この実施例によれば以下の効果が得られる。第1に、各モジュール12に対応する処理部22のCPU26と外部回路42との間の伝送手段が簡略化される。図4から分かるように、CPU26と外部回路42との間では無線タグ30、内部アンテナ34及び外部アンテナ44により信号が送受信され、ハーネスのような物理的接続手段は一切不要だからである。
The
(effect)
According to this embodiment, the following effects can be obtained. First, the transmission means between the
第2に、上記第1の効果が得られながら、読取り機40の外部回路42はどのモジュール12の電圧値を示す信号であるかの識別が確実に行える。各モジュール12の個体識別番号の並び順が外部回路42に記録されていることによる。これに関連して、各モジュール12の電圧推移や履歴管理が容易である。CPU26のメモリ27にこれらが記憶されているからである。また、送受信回路32からの信号は時間差があるが、各モジュール12の検知時刻は同じであるので問題ない。
Second, the
第3に、仮に何れかの処理部22と外部回路42の間で信号の送受信が不可能になっても、他の処理部22と外部回路42の間の信号の送受信に影響しない。外部回路42は各処理部22との間で独立して情報を伝送しているからである。
Third, even if transmission / reception of signals between any of the
その他の効果を列挙する。まず、各基板20に5つの接触部、5つのスイッチ23を設けたので、各モジュール12を構成する全てのセル10の電圧値を検知できる。よって、多数のセル10の中から異常のあるセル10を素早くしかも確実に特定できる。また、A/D変換器24やCPU26はセル10の電力で駆動されるので、別途駆動電源を準備することは不要である。更に、モジュール12と外部回路42が絶縁されているので、外部回路42の両端間に絶縁手段を設けることが不要となる。
List other effects. First, since the five contact portions and the five
なお、この実施例の電圧監視装置は他の分野で公知の無線タグ技術を単にスタックを構成するモジュールの電圧検知に応用したものではない。上記諸効果は無線タグ技術の単なる応用からは得られず、特に外部回路42の絶縁手段が廃止できることの技術的意義は大きい。
Note that the voltage monitoring apparatus of this embodiment does not simply apply a radio tag technology known in other fields to voltage detection of modules constituting a stack. The above various effects cannot be obtained from simple application of the wireless tag technology, and in particular, the technical significance of being able to eliminate the insulating means of the
10:セル 12:モジュール
14:スタック 20:基板
22:処理部 26:CPU
30:無線タグ 32:送受信回路
34:内部アンテナ 40:読取り機
42:外部回路 44:外部アンテナ
10: Cell 12: Module 14: Stack 20: Substrate 22: Processing unit 26: CPU
30: Radio tag 32: Transmission / reception circuit 34: Internal antenna 40: Reader 42: External circuit 44: External antenna
Claims (6)
前記スタックに取り付けられ、該スタックから電力を供給され前記セルの状態情報を取得し処理する複数の処理部及び該各処理部から受け取った状態情報を出力する複数の送受信回路とが搭載された複数の基板と、
検知指令信号を出力し、前記基板と絶縁されている外部回路を含む読取り機、から成り、
前記外部回路が出力する前記検知指令信号及び前記送受信回路が出力する前記セルの状態情報を、無線通信によりそれぞれ該送受信回路及び該外部回路に伝送する、ことを特徴とする燃料電池の状態監視装置。 A fuel cell status monitoring device that monitors the status of a plurality of cells that are connected in series with each other to form a fuel cell stack,
A plurality of processing units mounted on the stack and supplied with electric power from the stack to acquire and process the status information of the cell and a plurality of transmission / reception circuits that output status information received from the processing units A substrate of
A reader that outputs a detection command signal and includes an external circuit insulated from the substrate ,
The detection command signal and the status information of the cell in which the transceiver circuit outputs, to transmit each to the transmission and reception circuit and said external circuit by wireless communication, a fuel cell state monitor, wherein the external circuit outputs .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003370972A JP4484196B2 (en) | 2003-10-30 | 2003-10-30 | Fuel cell condition monitoring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003370972A JP4484196B2 (en) | 2003-10-30 | 2003-10-30 | Fuel cell condition monitoring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005135762A JP2005135762A (en) | 2005-05-26 |
JP4484196B2 true JP4484196B2 (en) | 2010-06-16 |
Family
ID=34647812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003370972A Expired - Fee Related JP4484196B2 (en) | 2003-10-30 | 2003-10-30 | Fuel cell condition monitoring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4484196B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11133536B2 (en) | 2017-08-28 | 2021-09-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for managing battery |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050136301A1 (en) * | 2003-12-19 | 2005-06-23 | Ballard Power Systems Inc. | Monitoring fuel cells using RFID devices |
JP4883956B2 (en) * | 2005-08-04 | 2012-02-22 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Battery cell voltage measuring device |
JP4876533B2 (en) * | 2005-10-31 | 2012-02-15 | 株式会社エクォス・リサーチ | Fuel cell stack and control method thereof |
JP2010081716A (en) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Toshiba Corp | Battery information obtaining device |
EP2636117B1 (en) * | 2010-11-02 | 2017-06-21 | Navitas Solutions, Inc. | Wireless battery area network for smart battery management |
JP5641006B2 (en) | 2011-08-31 | 2014-12-17 | ソニー株式会社 | Power storage device |
JP5954381B2 (en) * | 2011-08-31 | 2016-07-20 | ソニー株式会社 | Power storage system, power consumption device, and electric vehicle |
KR101910972B1 (en) | 2012-10-24 | 2018-10-23 | 삼성전자주식회사 | fuel cell system and electronic device controlling the same |
DE102012221076A1 (en) * | 2012-11-19 | 2014-05-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Energy storage cell e.g. fuel cell, for storing electrical power in energy storage of power supply system of mobile terminal, has measuring unit for transmitting measurement data to RFID-receiver, which is arranged outside of housing |
JP5879294B2 (en) | 2013-03-29 | 2016-03-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Battery system |
JP2014197805A (en) | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Battery system |
WO2015063945A1 (en) | 2013-11-01 | 2015-05-07 | 株式会社日立製作所 | Battery control system |
EP3217464B1 (en) | 2014-11-07 | 2020-11-04 | Hitachi, Ltd. | Electricity storage management system |
JP6392088B2 (en) | 2014-11-13 | 2018-09-19 | 株式会社日立製作所 | Wireless battery system and cell controller and battery controller used therefor |
WO2018037776A1 (en) | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 株式会社日立製作所 | Battery control system |
WO2018155246A1 (en) | 2017-02-24 | 2018-08-30 | 株式会社日立製作所 | Battery control system |
JP6987579B2 (en) * | 2017-09-21 | 2022-01-05 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Battery unit, battery monitoring system, battery replacement method |
JP6897484B2 (en) * | 2017-10-18 | 2021-06-30 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | Battery communication system and battery communication method |
JP7051209B2 (en) * | 2018-01-19 | 2022-04-11 | 矢崎総業株式会社 | Battery monitoring system |
JP7347224B2 (en) | 2020-01-15 | 2023-09-20 | 株式会社デンソー | Communications system |
CN113109731B (en) * | 2021-03-03 | 2023-09-29 | 北京航天石化技术装备工程有限公司 | Fuel cell monolithic voltage detection device and method |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08329965A (en) * | 1995-05-29 | 1996-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fuel cell power generating system |
JPH11160371A (en) * | 1997-11-28 | 1999-06-18 | Denso Corp | Voltage detection apparatus of battery pack |
WO2002069428A1 (en) * | 2001-02-21 | 2002-09-06 | Idatech, Llc | Fuel cell system with stored hydrogen |
JP2003507005A (en) * | 1999-06-26 | 2003-02-18 | アーベーベー・リサーチ・リミテッド | Device for wireless supply of power to multiple sensors and / or actuators, sensor or actuator for this purpose and system for machine with multiple sensors or actuators |
JP2003511336A (en) * | 1999-10-06 | 2003-03-25 | アイダテック・エルエルシー | Apparatus and method for controlling operation of a fuel processor |
JP2003243015A (en) * | 2002-02-14 | 2003-08-29 | Denso Corp | Cell state monitoring device for fuel cell stack |
JP2003297407A (en) * | 2002-04-02 | 2003-10-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Cell voltage determining unit |
-
2003
- 2003-10-30 JP JP2003370972A patent/JP4484196B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08329965A (en) * | 1995-05-29 | 1996-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fuel cell power generating system |
JPH11160371A (en) * | 1997-11-28 | 1999-06-18 | Denso Corp | Voltage detection apparatus of battery pack |
JP2003507005A (en) * | 1999-06-26 | 2003-02-18 | アーベーベー・リサーチ・リミテッド | Device for wireless supply of power to multiple sensors and / or actuators, sensor or actuator for this purpose and system for machine with multiple sensors or actuators |
JP2003511336A (en) * | 1999-10-06 | 2003-03-25 | アイダテック・エルエルシー | Apparatus and method for controlling operation of a fuel processor |
WO2002069428A1 (en) * | 2001-02-21 | 2002-09-06 | Idatech, Llc | Fuel cell system with stored hydrogen |
JP2003243015A (en) * | 2002-02-14 | 2003-08-29 | Denso Corp | Cell state monitoring device for fuel cell stack |
JP2003297407A (en) * | 2002-04-02 | 2003-10-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Cell voltage determining unit |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11133536B2 (en) | 2017-08-28 | 2021-09-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for managing battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005135762A (en) | 2005-05-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4484196B2 (en) | Fuel cell condition monitoring device | |
US11127990B2 (en) | Battery module having fixing structure for temperature sensing element | |
US20140212695A1 (en) | Flexible printed circuit as high voltage interconnect in battery modules | |
CN101946384B (en) | Cell assembly monitor device | |
US10340494B2 (en) | Electrical bus bar comprising a sensor unit | |
CN103354963B (en) | Secondary battery cell, set of cells and power consuming device | |
KR101159008B1 (en) | Wiring board, stacked battery device, and vehicle having stacked battery device | |
EP2831947B1 (en) | Battery pack | |
JP2017143082A (en) | Power storage device, power storage system, electronic device, electric vehicle, and electric power system | |
US20050136301A1 (en) | Monitoring fuel cells using RFID devices | |
US20130252049A1 (en) | Apparatus for Detecting the Temperature of an Energy Storage System | |
CN109891661B (en) | Battery module having fixing structure for temperature sensing element | |
KR20120003432A (en) | Battery module, battery system, and electric vehicle | |
US11561262B2 (en) | Signal transmission circuit, battery monitoring device, and battery monitoring method | |
EP3316348B1 (en) | Busbar for a battery system and battery system | |
US10978750B2 (en) | Electrical connector for a battery module | |
JP5788111B2 (en) | Apparatus and method for transmitting information from within battery cell, and battery cell | |
JP5064006B2 (en) | Voltage detector for fuel cell stack and fuel cell system | |
JP5070857B2 (en) | Fuel cell stack | |
US20090220827A1 (en) | Monitoring fuel cells using rfid devices | |
US20220045520A1 (en) | IC Chip and Circuit System Using the Same | |
CN115347388A (en) | Conductive module and conductive system | |
JP2005141936A (en) | Fuel cell state monitoring system | |
US20100277836A1 (en) | Smart capacitor | |
CN218996839U (en) | Battery information acquisition device, battery module and vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060117 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080709 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080715 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080916 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100318 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100319 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4484196 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140402 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |