JP6405763B2 - Current measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、燃料電池の内部を流れる電流を測定する電流測定装置に関するものである。   The present invention relates to a current measuring device for measuring a current flowing inside a fuel cell.

この電流測定装置として、シャント式の電流測定装置が特許文献１に記載されている。特許文献１の電流測定装置は、燃料電池の隣り合うセルの間に配置される電流測定部を備えている。電流測定部は、隣り合うセルの一方と接する平板状の第１電極と、隣り合うセルの他方と接する平板状の第２電極と、第１、第２電極の間に位置し、第１、第２電極と電気的に接続された抵抗体と、抵抗体の両端部の電位差を取り出す第１、第２信号線とを有している。この電流測定装置では、第１、第２信号線で取り出した電位差と、抵抗体の抵抗値とに基づいて、隣り合うセルの一方から他方に向けて前記電流測定部を通過する電流を検出する。   As this current measuring device, Patent Document 1 discloses a shunt-type current measuring device. The current measurement device of Patent Document 1 includes a current measurement unit that is disposed between adjacent cells of a fuel cell. The current measuring unit is located between the first electrode in a flat plate shape that contacts one of the adjacent cells, the second electrode in a flat shape contacted with the other of the adjacent cells, and the first and second electrodes, A resistor electrically connected to the second electrode, and first and second signal lines for extracting a potential difference between both ends of the resistor are provided. In this current measuring device, a current passing through the current measuring unit from one of the adjacent cells to the other is detected based on the potential difference extracted by the first and second signal lines and the resistance value of the resistor. .

そして、特許文献１の電流測定装置では、第１、第２信号線は、第１、第２電極の間にて、第１、第２電極の表面に平行な方向に延伸するように配置されている。また、抵抗体は、平板状の第１抵抗部と平板状の第２抵抗部とによって構成されており、第１、第２抵抗部は、第１、第２電極と平行な状態で、互いに対向して配置されている。このため、第１、第２抵抗部には、第１、第２電極の表面に対して平行な方向に電流が流れる。このとき、第１抵抗部における電流の流れ方向と第２抵抗部における電流の流れ方向が、互いに反対方向となるように、第１、第２抵抗部がそれらの間を基準に対称に配置されている。   In the current measuring device disclosed in Patent Document 1, the first and second signal lines are arranged between the first and second electrodes so as to extend in a direction parallel to the surfaces of the first and second electrodes. ing. The resistor is composed of a flat plate-like first resistor portion and a flat plate-like second resistor portion, and the first and second resistor portions are in parallel with the first and second electrodes, respectively. Opposed to each other. For this reason, current flows through the first and second resistance portions in a direction parallel to the surfaces of the first and second electrodes. At this time, the first and second resistance portions are symmetrically arranged with respect to each other so that the current flow direction in the first resistance portion and the current flow direction in the second resistance portion are opposite to each other. ing.

これによれば、電流測定装置を燃料電池の交流インピーダンスを計測するための電流検出手段として用いるときや、燃料電池の内部を流れる電流が過渡的に変動したときのように、電流測定部を交流電流が流れる場合において、第１抵抗部を流れる電流によって発生する磁場の向きと第２抵抗部を流れる電流によって発生する磁場の向きとが、互いに反対方向となり、互いに弱め合うように作用する。このため、第１、第２信号線が抵抗体から受ける相互インダクタンスの影響を低減することができる。   According to this, when the current measuring device is used as a current detecting means for measuring the alternating current impedance of the fuel cell, or when the current flowing inside the fuel cell fluctuates transiently, the current measuring unit is connected to the alternating current. When the current flows, the direction of the magnetic field generated by the current flowing through the first resistance unit and the direction of the magnetic field generated by the current flowing through the second resistance unit are opposite to each other and act to weaken each other. For this reason, the influence of the mutual inductance which a 1st, 2nd signal line receives from a resistor can be reduced.

特開２０１２−１１３８８４号公報JP2012-113848A

電流測定部において、第１、第２信号線が第１、第２電極の表面に対して平行に延伸する場合において、抵抗体の内部を第１、第２信号線の延伸方向と同じ方向に電流が流れるように、抵抗体が配置される構造を採用すると、抵抗体を電流が流れることによって生じる磁場に対して、この磁場を貫く方向に第１、第２信号線が延伸する関係となる。   In the current measurement unit, when the first and second signal lines extend parallel to the surfaces of the first and second electrodes, the inside of the resistor is in the same direction as the extending direction of the first and second signal lines. If a structure in which a resistor is arranged so that a current flows is employed, the first and second signal lines extend in a direction penetrating the magnetic field generated by the current flowing through the resistor. .

このため、第１、第２信号線が抵抗体から相互インダクタンスの影響を受けてしまい、ノイズとなる電圧が第１、第２信号線に発生する。これを回避しようとすると、上記した特許文献１のように、平板状の第１、第２抵抗部が対称に配置された構造が必要となる。   For this reason, the first and second signal lines are affected by the mutual inductance from the resistor, and a voltage that becomes noise is generated in the first and second signal lines. If it is going to avoid this, like the above-mentioned patent documents 1, the structure where the flat 1st and 2nd resistance parts are arranged symmetrically will be needed.

しかし、電流測定部の構造として、平板状の第１、第２抵抗部が対称に配置された構造を採用すると、電流測定部が厚くなってしまうという問題が生じる。   However, when a structure in which the flat plate-like first and second resistance parts are arranged symmetrically is adopted as the structure of the current measurement part, there arises a problem that the current measurement part becomes thick.

本発明は上記点に鑑みて、平板状の第１、第２抵抗部が対称に配置された構造を採用した場合と比較して、電流測定部の薄型化が可能な電流測定装置を提供することを目的とする。   In view of the above points, the present invention provides a current measurement device capable of reducing the thickness of a current measurement unit as compared to a case where a flat plate-like first and second resistance units are arranged symmetrically. For the purpose.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
燃料電池（１０）の隣り合うセル（１０ａ）の間に配置され、隣り合うセルの一方と接する第１電極（２１１）と、隣り合うセルの他方と接する第２電極（２１２）と、第１、第２電極の間に位置し、第１、第２電極と電気的に接続され、第１、第２電極よりも抵抗値が大きな抵抗体（２２０）と、第１、第２電極の間の電位差を取り出す第１信号線（２３１）および第２信号線（２３２）とを有する電流測定部（２ａ）と、
第１、第２信号線で取り出した電位差と、第１、第２電極の間の電流経路の抵抗値とに基づいて、隣り合うセルの一方から他方に向けて電流測定部を通過する電流を検出する電流検出手段（３、４）とを備え、
第１、第２信号線は、それぞれ、第１、第２電極の間において、隣り合うセルのそれぞれと接する第１、第２電極の表面（２１１ａ、２１２ａ）に対して平行に延伸しており、
抵抗体は、抵抗体の内部を電流が第１、第２電極の表面に対して垂直な方向に流れるように配置されており、
電流測定部は、第１、第２電極の間に配置された絶縁層（２０１、２０２、２０３）を有し、
抵抗体は、第１、第２電極の表面に垂直な方向にて絶縁層の両面を貫通して形成された貫通孔（２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ）に対して、抵抗体を構成する抵抗部材（２２１ａ、２２２ａ、２２３ａ）が埋め込まれることによって形成されていることを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明では、
燃料電池（１０）の隣り合うセル（１０ａ）の間に配置され、隣り合うセルの一方と接する第１電極（２１１）と、隣り合うセルの他方と接する第２電極（２１２）と、第１、第２電極の間に位置し、第１、第２電極と電気的に接続され、第１、第２電極よりも抵抗値が大きな抵抗体（２２０）と、第１、第２電極の間の電位差を取り出す第１信号線（２３１）および第２信号線（２３２）とを有する電流測定部（２ａ）と、
第１、第２信号線で取り出した電位差と、第１、第２電極の間の電流経路の抵抗値とに基づいて、隣り合うセルの一方から他方に向けて電流測定部を通過する電流を検出する電流検出手段（３、４）とを備え、
第１、第２信号線は、それぞれ、第１、第２電極の間において、隣り合うセルのそれぞれと接する第１、第２電極の表面（２１１ａ、２１２ａ）に対して平行に延伸しており、
抵抗体は、抵抗体の内部を電流が第１、第２電極の表面に対して垂直な方向に流れるように配置されており、
電流測定部は、第１、第２電極の間に積層して配置された第１絶縁層（２０１）と第２絶縁層（２０２）を有し、
抵抗体は、第１、第２電極の表面に垂直な方向にて第１絶縁層の両面を貫通するとともに、第１絶縁層内で互いに離間して形成された複数の第１貫通孔（２０１ａ）に埋め込まれた第１抵抗部材（２２１ａ）と、第２絶縁層の両面を貫通するとともに、第１、第２電極の表面に垂直な方向に延伸し、第２絶縁層内で互いに離間して形成された複数の第２貫通孔（２０２ａ）に埋め込まれた第２抵抗部材（２２２ａ）とを有して構成され、
第１、第２抵抗部材は、第１、第２電極の表面に平行な方向で互いに離間して配置されており、
１つの第１抵抗部材は、第１、第２抵抗部材よりも抵抗値が小さな配線部材（２３４）によって、１つ以上の第２抵抗部材と電気的に接続されていることを特徴としている。
また、請求項５に記載の発明では、
燃料電池（１０）の隣り合うセル（１０ａ）の間に配置され、隣り合うセルの一方と接する第１電極（１１１）と、隣り合うセルの他方と接する第２電極（１１２）と、第１、第２電極の間に位置し、第１、第２電極と電気的に接続され、第１、第２電極よりも抵抗値が大きな抵抗体（１２０）と、第１、第２電極の間の電位差を取り出す第１信号線（１３１）および第２信号線（１３２）とを有する電流測定部（２ａ）と、
第１、第２信号線で取り出した電位差と、第１、第２電極の間の電流経路の抵抗値とに基づいて、隣り合うセルの一方から他方に向けて電流測定部を通過する電流を検出する電流検出手段（３、４）とを備え、
第１、第２信号線は、それぞれ、第１、第２電極の間において、隣り合うセルのそれぞれと接する第１、第２電極の表面（１１１ａ、１１２ａ）に対して平行に延伸しており、
抵抗体は、抵抗体の内部を電流が第１、第２電極の表面に対して垂直な方向に流れるように配置されており、
抵抗体（１２０）は、一面と他面を有する薄膜で成膜されており、一面が第１電極（１１１）に直接接続されているとともに、他面が第２電極（１１２）に直接接続されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1,
A first electrode (211 ) disposed between adjacent cells (10a) of the fuel cell (10) and in contact with one of the adjacent cells; a second electrode (212 ) in contact with the other of the adjacent cells; Between the first and second electrodes and the resistor (220 ) which is located between the second electrodes and is electrically connected to the first and second electrodes and has a larger resistance value than the first and second electrodes. A current measuring unit (2a) having a first signal line (231 ) and a second signal line (232 ) for extracting a potential difference between
Based on the potential difference extracted by the first and second signal lines and the resistance value of the current path between the first and second electrodes, the current passing through the current measuring unit from one of the adjacent cells to the other is determined. Current detecting means (3, 4) for detecting,
The first and second signal lines extend between the first and second electrodes in parallel to the surfaces (211a and 212a ) of the first and second electrodes in contact with the adjacent cells, respectively. ,
The resistor is arranged so that current flows in a direction perpendicular to the surfaces of the first and second electrodes inside the resistor ,
The current measuring unit includes an insulating layer (201, 202, 203) disposed between the first and second electrodes,
The resistor is a resistor member (201a, 202a, 203a) that forms the resistor with respect to the through holes (201a, 202a, 203a) formed through the both surfaces of the insulating layer in a direction perpendicular to the surfaces of the first and second electrodes. 221a, 222a, 223a) are formed by being embedded.
In the invention according to claim 3,
A first electrode (211) disposed between adjacent cells (10a) of the fuel cell (10) and in contact with one of the adjacent cells; a second electrode (212) in contact with the other of the adjacent cells; Between the first and second electrodes and the resistor (220) which is located between the second electrodes and is electrically connected to the first and second electrodes and has a larger resistance value than the first and second electrodes. A current measuring unit (2a) having a first signal line (231) and a second signal line (232) for extracting a potential difference between
Based on the potential difference extracted by the first and second signal lines and the resistance value of the current path between the first and second electrodes, the current passing through the current measuring unit from one of the adjacent cells to the other is determined. Current detecting means (3, 4) for detecting,
The first and second signal lines extend between the first and second electrodes in parallel to the surfaces (211a and 212a) of the first and second electrodes in contact with the adjacent cells, respectively. ,
The resistor is arranged so that current flows in a direction perpendicular to the surfaces of the first and second electrodes inside the resistor,
The current measuring unit includes a first insulating layer (201) and a second insulating layer (202) disposed between the first and second electrodes.
The resistor penetrates both surfaces of the first insulating layer in a direction perpendicular to the surfaces of the first and second electrodes, and also has a plurality of first through holes (201a formed separately from each other in the first insulating layer). ) Embedded in the first resistance member (221a) and the second insulating layer, and extended in a direction perpendicular to the surfaces of the first and second electrodes, and separated from each other in the second insulating layer. A second resistance member (222a) embedded in a plurality of second through holes (202a) formed
The first and second resistance members are spaced apart from each other in a direction parallel to the surfaces of the first and second electrodes,
One first resistance member is characterized in that it is electrically connected to one or more second resistance members by a wiring member (234) having a resistance value smaller than that of the first and second resistance members.
In the invention according to claim 5 ,
A first electrode (111) disposed between adjacent cells (10a) of the fuel cell (10) and in contact with one of the adjacent cells; a second electrode (112) in contact with the other of the adjacent cells; Between the first and second electrodes and the resistor (120) which is located between the second electrodes and is electrically connected to the first and second electrodes and has a larger resistance value than the first and second electrodes. A current measuring unit (2a) having a first signal line (131) and a second signal line (132) for extracting a potential difference between
Based on the potential difference extracted by the first and second signal lines and the resistance value of the current path between the first and second electrodes, the current passing through the current measuring unit from one of the adjacent cells to the other is determined. Current detecting means (3, 4) for detecting,
The first and second signal lines extend between the first and second electrodes in parallel to the surfaces (111a and 112a) of the first and second electrodes in contact with the adjacent cells, respectively. ,
The resistor is arranged so that current flows in a direction perpendicular to the surfaces of the first and second electrodes inside the resistor,
The resistor (120) is formed of a thin film having one surface and the other surface, and one surface is directly connected to the first electrode (111) and the other surface is directly connected to the second electrode (112). It is characterized by having.

請求項１、３、５に記載の発明では、抵抗体を流れる電流の向きが第１、第２信号線の延伸方向に対して垂直な方向となる。このため、抵抗体を流れる電流によって生じる磁場に対して、この磁場と同一面内で第１、第２信号線が延伸する関係となる。これにより、第１、第２信号線が抵抗体から受ける相互インダクタンスの影響を小さくできる。 In the first, third, and fifth aspects of the invention, the direction of the current flowing through the resistor is a direction perpendicular to the extending direction of the first and second signal lines. Therefore, the first and second signal lines extend in the same plane as the magnetic field generated by the current flowing through the resistor. Thereby, the influence of the mutual inductance which a 1st, 2nd signal line receives from a resistor can be made small.

したがって、請求項１、３、５に記載の発明によれば、上記した平板状の第１、第２抵抗部が対称に配置された構造を不要にできるので、この構造を採用した場合と比較して、電流測定部の薄型化が可能となる。 Therefore, according to the first, third, and fifth aspects of the invention, the structure in which the flat plate-like first and second resistance portions are arranged symmetrically can be made unnecessary. Thus, the current measuring unit can be thinned.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

第１実施形態における燃料電池システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a fuel cell system according to a first embodiment. 第１実施形態における電流測定装置の構成図である。It is a lineblock diagram of the current measuring device in a 1st embodiment. 図２中の電流測定部の断面図である。It is sectional drawing of the electric current measurement part in FIG. 比較例１の電流測定部の分解斜視図である。6 is an exploded perspective view of a current measurement unit of Comparative Example 1. FIG. 比較例１の電流測定部の分解斜視図である。6 is an exploded perspective view of a current measurement unit of Comparative Example 1. FIG. 実際に製造した第１実施形態の電流測定部による電流測定についての評価試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the evaluation test about the current measurement by the current measurement part of a 1st embodiment manufactured actually. 第２実施形態における電流測定部の断面図である。It is sectional drawing of the electric current measurement part in 2nd Embodiment. 第３実施形態における電流測定部の断面図である。It is sectional drawing of the electric current measurement part in 3rd Embodiment.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.

（第１実施形態）
まず、図１に示す本実施形態の電流測定装置を適用した燃料電池システムについて説明する。この燃料電池システムは、電気自動車の一種である、いわゆる燃料電池車両に適用されており、車両走行用電動モータ等の電気負荷に電力を供給するものである。 (First embodiment)
First, a fuel cell system to which the current measuring device of this embodiment shown in FIG. 1 is applied will be described. This fuel cell system is applied to a so-called fuel cell vehicle, which is a kind of electric vehicle, and supplies electric power to an electric load such as an electric motor for vehicle travel.

図１に示すように、燃料電池システムは、水素と酸素との電気化学反応を利用して電力を発生する燃料電池１０を備えている。燃料電池１０は、図示しない車両走行用電動モータ、二次電池、車両用各種補機類等の電気負荷に供給される電気エネルギを出力するもので、本実施形態では、固体高分子電解質型燃料電池を採用している。   As shown in FIG. 1, the fuel cell system includes a fuel cell 10 that generates electric power using an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen. The fuel cell 10 outputs electric energy supplied to an electric load such as an electric motor for driving a vehicle (not shown), a secondary battery, and various auxiliary machines for vehicles. In this embodiment, a solid polymer electrolyte fuel The battery is adopted.

より具体的には、燃料電池１０は、基本単位となる燃料電池セル１０ａ（以下、単にセル１０ａと記載する。）が複数個、電気的に直列に接続されて構成されたものである。各セル１０ａでは、以下に示すように、水素と酸素とを電気化学反応させて、電気エネルギを出力する。   More specifically, the fuel cell 10 is configured by electrically connecting a plurality of fuel cell cells 10a (hereinafter simply referred to as cells 10a) as basic units. In each cell 10a, as shown below, hydrogen and oxygen are electrochemically reacted to output electric energy.

（負極側）Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−
（正極側）２Ｈ＋＋１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ
この燃料電池１０は、図示しないＤＣ−ＤＣコンバータを介して二次電池に電気的に接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータは、燃料電池１０から二次電池あるいは二次電池から燃料電池１０への電力の流れを制御するもので、電圧の大きさに関わらず双方向に電力のやり取りが可能となっている。 (Negative electrode side) H 2 → 2H + + 2e −
(Positive electrode side) 2H + + 1 / 2O 2 + 2e − → H 2 O
The fuel cell 10 is electrically connected to a secondary battery via a DC-DC converter (not shown). The DC-DC converter controls the flow of power from the fuel cell 10 to the secondary battery or from the secondary battery to the fuel cell 10, and can exchange power bidirectionally regardless of the magnitude of the voltage. Yes.

さらに、燃料電池１０から出力される電気エネルギは、燃料電池１０の各セル１０ａから出力される電圧を検出するセルモニタ１１、および、燃料電池１０全体として出力される電流を検出する電流センサ１２によって計測される。なお、セルモニタ１１および電流センサ１２の検出信号は、後述する制御装置５０に入力されている。   Furthermore, the electrical energy output from the fuel cell 10 is measured by a cell monitor 11 that detects a voltage output from each cell 10a of the fuel cell 10 and a current sensor 12 that detects a current output as the fuel cell 10 as a whole. Is done. Note that detection signals from the cell monitor 11 and the current sensor 12 are input to a control device 50 described later.

また、燃料電池１０の空気極（正極）側には、酸化剤ガスである空気（酸素）を燃料電池１０に供給するための空気供給配管２０ａ、並びに、燃料電池１０にて電気化学反応を終えた余剰空気および空気極で生成された生成水を燃料電池１０から外気へ排出するための空気排出配管２０ｂが接続されている。   Further, on the air electrode (positive electrode) side of the fuel cell 10, an air supply pipe 20 a for supplying air (oxygen) as an oxidant gas to the fuel cell 10, and the electrochemical reaction in the fuel cell 10 are finished. An air discharge pipe 20b for discharging the surplus air and generated water generated by the air electrode from the fuel cell 10 to the outside air is connected.

空気供給配管２０ａの最上流部には、大気中から吸入した空気を燃料電池１０に圧送するための空気ポンプ２１が設けられ、空気排出配管２０ｂには、燃料電池１０内の空気の圧力を調整するための空気調圧弁２３が設けられている。   An air pump 21 is provided at the most upstream portion of the air supply pipe 20a to pump air sucked from the atmosphere to the fuel cell 10, and an air discharge pipe 20b adjusts the pressure of the air in the fuel cell 10. An air pressure regulating valve 23 is provided.

さらに、空気供給配管２０ａおよび空気排出配管２０ｂには、空気調圧弁２３から流出した空気の有する湿度（水蒸気）を空気ポンプ２１から圧送された空気へ移動させるための加湿器２２が設けられている。この加湿器２２は、燃料電池１０へ供給される空気を加湿する機能を果たす。   Further, the air supply pipe 20 a and the air discharge pipe 20 b are provided with a humidifier 22 for moving the humidity (water vapor) of the air flowing out from the air pressure regulating valve 23 to the air pumped from the air pump 21. . The humidifier 22 functions to humidify the air supplied to the fuel cell 10.

燃料電池１０の水素極（負極）側には、燃料ガスである水素を燃料電池１０に供給するための水素供給配管３０ａ、水素極側に溜まった生成水を微量な水素とともに燃料電池１０から外気へ排出するための水素排出配管３０ｂが接続されている。さらに、水素供給配管３０ａおよび水素排出配管３０ｂは、水素循環配管３０ｃを介して接続されている。   On the hydrogen electrode (negative electrode) side of the fuel cell 10, a hydrogen supply pipe 30 a for supplying hydrogen, which is a fuel gas, to the fuel cell 10, and generated water accumulated on the hydrogen electrode side together with a small amount of hydrogen from the fuel cell 10 to the outside air A hydrogen discharge pipe 30b is connected to discharge. Furthermore, the hydrogen supply pipe 30a and the hydrogen discharge pipe 30b are connected via a hydrogen circulation pipe 30c.

水素供給配管３０ａの最上流部には、高圧水素が充填された高圧水素タンク３１が設けられ、水素供給配管３０ａにおける高圧水素タンク３１と燃料電池１０との間には、燃料電池１０に供給される水素の圧力を調整する水素調圧弁３２が設けられている。   A high-pressure hydrogen tank 31 filled with high-pressure hydrogen is provided at the most upstream portion of the hydrogen supply pipe 30a, and is supplied to the fuel cell 10 between the high-pressure hydrogen tank 31 and the fuel cell 10 in the hydrogen supply pipe 30a. A hydrogen pressure regulating valve 32 for adjusting the pressure of hydrogen is provided.

水素排出配管３０ｂには、生成水を微量な水素とともに外気へ排出するために所定の時間間隔で開閉する電磁弁３４が設けられている。なお、上述の電気化学反応では、水素極側において生成水は発生しないものの、水素極側には、酸素極側から各セル１０ａの電解質膜を透過した生成水が溜まるおそれがある。そこで、本実施形態では、水素排出配管３０ｂおよび電磁弁３４を設けている。   The hydrogen discharge pipe 30b is provided with an electromagnetic valve 34 that opens and closes at predetermined time intervals in order to discharge the produced water together with a small amount of hydrogen to the outside air. In the above-described electrochemical reaction, generated water is not generated on the hydrogen electrode side, but generated water that has permeated the electrolyte membrane of each cell 10a from the oxygen electrode side may accumulate on the hydrogen electrode side. Therefore, in this embodiment, the hydrogen discharge pipe 30b and the electromagnetic valve 34 are provided.

水素循環配管３０ｃは、水素供給配管３０ａの水素調圧弁３２下流側と水素排出配管３０ｂの電磁弁３４上流側とを接続するように設けられている。これにより、燃料電池１０から流出した未反応の水素を、燃料電池１０に循環させて再供給している。また、水素循環配管３０ｃには、水素流路３０内で水素を循環させるための水素ポンプ３３が配置されている。   The hydrogen circulation pipe 30c is provided to connect the downstream side of the hydrogen pressure regulating valve 32 of the hydrogen supply pipe 30a and the upstream side of the electromagnetic valve 34 of the hydrogen discharge pipe 30b. Thereby, the unreacted hydrogen flowing out from the fuel cell 10 is circulated to the fuel cell 10 and re-supplied. Further, a hydrogen pump 33 for circulating hydrogen in the hydrogen flow path 30 is disposed in the hydrogen circulation pipe 30c.

ところで、燃料電池１０は発電効率を確保するために運転中一定温度（例えば８０℃程度）に維持する必要がある。このため、燃料電池１０には、燃料電池１０を冷却するための冷却水回路４０が接続されている。この冷却水回路４０には、燃料電池１０に冷却水（熱媒体）を循環させるウォータポンプ４１、電動ファン４２を備えたラジエータ（放熱器）４３が設けられている。   By the way, the fuel cell 10 needs to be maintained at a constant temperature (for example, about 80 ° C.) during operation in order to ensure power generation efficiency. Therefore, a cooling water circuit 40 for cooling the fuel cell 10 is connected to the fuel cell 10. The coolant circuit 40 is provided with a water pump 41 that circulates coolant (heat medium) in the fuel cell 10 and a radiator 43 that includes an electric fan 42.

さらに、冷却水回路４０には、冷却水を、ラジエータ４３を迂回するように流すバイパス流路４４が設けられている。冷却水回路４０とバイパス流路４４との合流点には、バイパス流路４４に流れる冷却水流量を調整するための流路切替弁４５が設けられている。この流路切替弁４５の弁開度が調整されることによって、冷却水回路４０の冷却能力が調整される。   Further, the cooling water circuit 40 is provided with a bypass flow path 44 through which the cooling water flows so as to bypass the radiator 43. A flow path switching valve 45 for adjusting the flow rate of the cooling water flowing through the bypass flow path 44 is provided at the junction of the cooling water circuit 40 and the bypass flow path 44. The cooling capacity of the cooling water circuit 40 is adjusted by adjusting the valve opening degree of the flow path switching valve 45.

また、冷却水回路４０の燃料電池１０の出口側近傍には、燃料電池１０から流出した冷却水の温度を検出する温度検出手段としての温度センサ４６が設けられている。この温度センサ４６により冷却水温度を検出することで、燃料電池１０の温度を間接的に検出することができる。なお、この温度センサ４６の検出信号も、制御装置５０に入力される。   Further, a temperature sensor 46 as a temperature detecting means for detecting the temperature of the cooling water flowing out from the fuel cell 10 is provided in the vicinity of the outlet side of the fuel cell 10 in the cooling water circuit 40. By detecting the cooling water temperature by the temperature sensor 46, the temperature of the fuel cell 10 can be indirectly detected. The detection signal of the temperature sensor 46 is also input to the control device 50.

制御装置５０は、入力信号に基づいて、燃料電池システムを構成する各種電気式アクチュエータの作動を制御するもので、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータとその周辺回路にて構成されている。   The control device 50 controls the operation of various electric actuators constituting the fuel cell system on the basis of input signals, and is composed of a well-known microcomputer comprising a CPU, ROM, RAM, etc. and its peripheral circuits. Yes.

具体的には、制御装置５０の入力側には、上述のセルモニタ１１、電流センサ１２および温度センサ４６の検出信号等の他に、後述する電流測定装置の電流検出回路３から出力される電流信号が入力される。一方、出力側には、上述の空気ポンプ２１、空気調圧弁２３、水素調圧弁３２、水素ポンプ３３、電磁弁３４、ウォータポンプ４１、流路切替弁４５等の各種電気式アクチュエータが接続されている。   Specifically, on the input side of the control device 50, in addition to the detection signals of the cell monitor 11, the current sensor 12 and the temperature sensor 46 described above, a current signal output from a current detection circuit 3 of a current measurement device to be described later. Is entered. On the other hand, on the output side, various electric actuators such as the air pump 21, the air pressure regulating valve 23, the hydrogen pressure regulating valve 32, the hydrogen pump 33, the electromagnetic valve 34, the water pump 41, and the flow path switching valve 45 are connected. Yes.

次に、本実施形態の電流測定装置の詳細について説明する。   Next, details of the current measuring apparatus of the present embodiment will be described.

図２に示すように、電流測定装置１は、燃料電池１０の内部を流れる電流を測定するための測定板２および電流検出回路３を備えている。   As shown in FIG. 2, the current measurement device 1 includes a measurement plate 2 and a current detection circuit 3 for measuring the current flowing inside the fuel cell 10.

測定板２は、燃料電池１０の隣り合うセル１０ａの間に配置されるものである。測定板２は、複数の電流測定部２ａが一体に形成された板状部材である。電流測定部２ａは、セル１０ａのうち電流測定部２ａに対向する領域の電流を測定するものであり、後述するように、隣り合うセル１０ａの一方から他方へ流れる電流を測定する。複数の電流測定部２ａは、測定板２の面方向にマトリックス状に配置されている。これにより、測定板２を隣り合うセル１０ａの間に配置したとき、複数の電流測定部２ａがセル１０ａの面方向に複数配置されるので、本実施形態の電流測定装置１では、セル１０ａの面内における電流密度分布を測定することができる。   The measurement plate 2 is disposed between the adjacent cells 10 a of the fuel cell 10. The measurement plate 2 is a plate-like member in which a plurality of current measurement units 2a are integrally formed. The current measuring unit 2a measures a current in a region of the cell 10a facing the current measuring unit 2a, and measures a current flowing from one of the adjacent cells 10a to the other as described later. The plurality of current measurement units 2 a are arranged in a matrix in the surface direction of the measurement plate 2. Thereby, when the measuring plate 2 is arranged between the adjacent cells 10a, a plurality of current measuring units 2a are arranged in the surface direction of the cell 10a. Therefore, in the current measuring device 1 of the present embodiment, An in-plane current density distribution can be measured.

ここで、図３を用いて、測定板２における１つの電流測定部２ａの構造について説明する。図３は、１つの電流測定部２ａの断面図である。   Here, the structure of one current measurement unit 2a in the measurement plate 2 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of one current measurement unit 2a.

図３に示すように、測定板２は、複数の絶縁層が積層された多層基板で構成されている。絶縁層は、主に熱可塑性樹脂で構成された樹脂層である。本実施形態では、多層基板は、絶縁層として、図３中の上から順に第１絶縁層２０１、第２絶縁層２０２、第３絶縁層２０３の３層の絶縁層が積層されている。   As shown in FIG. 3, the measurement plate 2 is composed of a multilayer substrate in which a plurality of insulating layers are stacked. The insulating layer is a resin layer mainly composed of a thermoplastic resin. In the present embodiment, the multilayer substrate includes three insulating layers, ie, a first insulating layer 201, a second insulating layer 202, and a third insulating layer 203, which are stacked in this order from the top in FIG.

そして、電流測定部２ａは、多層基板の両面に配置された平板状の第１電極２１１および平板状の第２電極２１２と、多層基板の内部に配置された抵抗体２２０と、多層基板の内部に配置された第１、第２信号線２３１、２３２とを有している。   The current measuring unit 2a includes a flat plate-like first electrode 211 and a flat plate-like second electrode 212 disposed on both surfaces of the multilayer substrate, a resistor 220 disposed inside the multilayer substrate, and an interior of the multilayer substrate. The first signal line 231 and the second signal line 232 are arranged at the same position.

第１電極２１１は、電流測定部２ａが隣り合うセル１０ａの間に配置された状態で、隣り合うセル１０ａの一方と接触するように、多層基板のうち隣り合うセル１０ａの一方に対向する一面に形成されている。第１電極２１１は、複数の絶縁層のうち外側に位置する第１絶縁層２０１の片面（図３では上面）に形成された導体パターン（導体層）で構成されている。なお、第１電極２１１の表面２１１ａが隣り合うセル１０ａの一方と接触する。   The first electrode 211 is one surface facing one of the adjacent cells 10a in the multilayer substrate so that the current measuring unit 2a is disposed between the adjacent cells 10a so as to contact one of the adjacent cells 10a. Is formed. The 1st electrode 211 is comprised by the conductor pattern (conductor layer) formed in the single side | surface (upper surface in FIG. 3) of the 1st insulating layer 201 located outside among several insulating layers. Note that the surface 211a of the first electrode 211 is in contact with one of the adjacent cells 10a.

第２電極２１２は、電流測定部２ａが隣り合うセル１０ａの間に配置された状態で、隣り合うセル１０ａの他方と接触するように、多層基板のうち隣り合うセル１０ａの他方に対向する他面に形成されている。第２電極２１２は、複数の絶縁層のうち外側に位置する第３絶縁層２０３の片面（図３では下面）に形成された導体パターン（導体層）で構成されている。なお、第２電極２１２の表面２１２ａが隣り合うセル１０ａの他方と接触する。   The second electrode 212 is opposed to the other of the adjacent cells 10a in the multilayer substrate so that the second electrode 212 is in contact with the other of the adjacent cells 10a in a state where the current measuring unit 2a is disposed between the adjacent cells 10a. Formed on the surface. The second electrode 212 is composed of a conductor pattern (conductor layer) formed on one surface (the lower surface in FIG. 3) of the third insulating layer 203 located on the outer side among the plurality of insulating layers. Note that the surface 212a of the second electrode 212 is in contact with the other of the adjacent cells 10a.

抵抗体２２０は、第１、第２電極２１１、２１２よりも抵抗値が大きな抵抗部材によって構成されるものであり、第１電極２１１と第２電極２１２の両方に電気的に接続されている。抵抗体２２０は、絶縁層２０１、２０２、２０３に形成されたスルーホール２０１ａ、２０２ａ、２０３ａに対して、抵抗体２２０を構成する抵抗部材２２１ａ、２２２ａ、２２３ａが埋め込まれることによって形成されている。スルーホール２０１ａ、２０２ａ、２０３ａは、それぞれ、第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａに垂直な方向にて、第１、第２、第３絶縁層２０１、２０２、２０３の両面を貫通する貫通孔である。   The resistor 220 is configured by a resistance member having a resistance value larger than that of the first and second electrodes 211 and 212, and is electrically connected to both the first electrode 211 and the second electrode 212. The resistor 220 is formed by embedding resistor members 221a, 222a, and 223a constituting the resistor 220 in the through holes 201a, 202a, and 203a formed in the insulating layers 201, 202, and 203. The through holes 201a, 202a, and 203a are formed on both surfaces of the first, second, and third insulating layers 201, 202, and 203 in a direction perpendicular to the surfaces 211a and 212a of the first and second electrodes 211 and 212, respectively. It is a through hole that penetrates.

各絶縁層２０１、２０２、２０３に形成されたスルーホール２０１ａ、２０２ａ、２０３ａは、第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａに平行な方向で、同じ位置に配置されている。このため、各絶縁層２０１、２０２、２０３のスルーホール２０１ａ、２０２ａ、２０３ａに埋め込まれた抵抗部材２０１ａ、２０２ａ、２０３ａは、第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａに垂直な方向に連なっている。   The through holes 201a, 202a, 203a formed in the respective insulating layers 201, 202, 203 are disposed at the same position in a direction parallel to the surfaces 211a, 212a of the first and second electrodes 211, 212. For this reason, the resistance members 201a, 202a, 203a embedded in the through holes 201a, 202a, 203a of the respective insulating layers 201, 202, 203 are in a direction perpendicular to the surfaces 211a, 212a of the first and second electrodes 211, 212. It is connected to.

なお、第１絶縁層２０１に形成された抵抗部材２２１ａと、第２絶縁層２０２に形成された抵抗部材２２２ａは、第２絶縁層２０２の片面（図３では上面）に形成された導体パターン２３３を介して接続されている。また、第１絶縁層２０１に形成された抵抗部材２２１ａは、第１電極２１１に直接接続されており、第３絶縁層２０３に形成された抵抗部材２２３ａは、第２電極２１２に直接接続されている。   The resistance member 221a formed on the first insulating layer 201 and the resistance member 222a formed on the second insulating layer 202 are conductor patterns 233 formed on one side (the upper surface in FIG. 3) of the second insulating layer 202. Connected through. Further, the resistance member 221 a formed on the first insulating layer 201 is directly connected to the first electrode 211, and the resistance member 223 a formed on the third insulating layer 203 is directly connected to the second electrode 212. Yes.

したがって、本実施形態の抵抗体２２０は、第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａに対して垂直な方向に延伸するように配置されている。すなわち、抵抗体２２０は、抵抗体２２０の内部を電流が第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａに対して垂直な方向に流れるように配置されている。   Therefore, the resistor 220 of the present embodiment is disposed so as to extend in a direction perpendicular to the surfaces 211a and 212a of the first and second electrodes 211 and 212. That is, the resistor 220 is arranged so that the current flows in the direction perpendicular to the surfaces 211 a and 212 a of the first and second electrodes 211 and 212 in the resistor 220.

なお、本実施形態では、複数の絶縁層２０１、２０２、２０３のそれぞれに複数のスルーホールが形成され、それらに抵抗部材が充填されることで、第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａに対して垂直な方向に延伸する複数本の抵抗体２２０が形成されている。複数本の抵抗体２２０は、それぞれ独立して形成されており、多層基板の内部では、互いに電気的に接続されていない。   In the present embodiment, a plurality of through holes are formed in each of the plurality of insulating layers 201, 202, and 203, and are filled with a resistance member, whereby the surfaces 211a of the first and second electrodes 211 and 212 are filled. , 212a, a plurality of resistors 220 are formed to extend in a direction perpendicular to 212a. The plurality of resistors 220 are independently formed, and are not electrically connected to each other inside the multilayer substrate.

第１、第２信号線２３１、２３２は、第１、第２電極２１１、２１２の間の電位差を電流測定部２ａの外部に取り出すものである。第１信号線２３１および第２信号線２３２は、第２絶縁層２０２の片面（図３では上面）に形成された導体パターン（導体層）で構成されている。したがって、第１、第２信号線２３１、２３２は、それぞれ、第１、第２電極２１１、２１２の間において、第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａに対して平行に延伸して配置されている。   The first and second signal lines 231 and 232 are used to extract the potential difference between the first and second electrodes 211 and 212 to the outside of the current measuring unit 2a. The first signal line 231 and the second signal line 232 are configured by a conductor pattern (conductor layer) formed on one surface (upper surface in FIG. 3) of the second insulating layer 202. Accordingly, the first and second signal lines 231 and 232 extend in parallel with the surfaces 211a and 212a of the first and second electrodes 211 and 212 between the first and second electrodes 211 and 212, respectively. Are arranged.

第１信号線２３１は、抵抗体形成用のスルーホール２０１ａとは別に、第１絶縁層２０１に形成された第１信号線用のスルーホール２０１ｂに充填された接続部材２２１ｂを介して、第１電極２１１と電気的に接続されている。第２信号線２３２は、抵抗体形成用のスルーホール２０２ａ、２０３ａとは別に、第２、第３絶縁層２０２、２０３に形成された第２信号線用のスルーホール２０２ｂ、２０３ｂに充填された接続部材２２２ｂ、２２３ｂを介して、第２電極２１２と電気的に接続されている。なお、本実施形態では、第１、信号線２３１と第１電極２１１を、１つのスルーホール２０１ｂに充填された接続部材２２１ｂによって接続しているが、２つ以上のスルーホール２０１ｂに充填された接続部材２２１ｂによって接続することが好ましい。第２信号線２３２と第２電極２１２の接続においても同様である。   The first signal line 231 is connected to the first signal line through the connecting member 221b filled in the first signal line through hole 201b formed in the first insulating layer 201, separately from the resistor forming through hole 201a. It is electrically connected to the electrode 211. The second signal line 232 is filled in the second signal line through holes 202b and 203b formed in the second and third insulating layers 202 and 203 separately from the resistor forming through holes 202a and 203a. The second electrode 212 is electrically connected via the connection members 222b and 223b. In this embodiment, the first signal line 231 and the first electrode 211 are connected by the connecting member 221b filled in one through hole 201b, but two or more through holes 201b are filled. It is preferable to connect by the connection member 221b. The same applies to the connection between the second signal line 232 and the second electrode 212.

このような構造の電流測定部２ａを有する測定板２は、次のようにして製造される。   The measuring plate 2 having the current measuring unit 2a having such a structure is manufactured as follows.

まず、片面に銅箔等の導体箔からなる導体パターンが形成された複数の絶縁層２０１、２０２、２０３を用意する。   First, a plurality of insulating layers 201, 202, and 203 each having a conductor pattern made of a conductor foil such as a copper foil are prepared.

このとき、第１絶縁層２０１は、その片面に第１電極２１１が形成されている。また、第１絶縁層２０１には、抵抗体形成用のスルーホール２０１ａと、第１信号線用のスルーホール２０１ｂが形成されている。これらのスルーホール２０１ａ、２０１ｂには、導電ペーストが充填されている。導電ペーストは、金属粒子と溶剤とによって構成されたものである。導電ペーストは、後述する加熱加圧の際に、金属粒子が焼結されることで抵抗部材２２１ａや接続部材２２１ｂとなる。金属粒子として、例えば、錫粒子と銀粒子を用いた場合、銀と錫の合金によって、抵抗部材２２１ａや接続部材２２１ｂが構成される。なお、金属粒子として、錫粒子と銅粒子を用いてもよく、この場合、銅と錫の合金によって、抵抗部材２２１ａや接続部材２２１ｂが構成される。   At this time, the first insulating layer 201 has the first electrode 211 formed on one surface thereof. The first insulating layer 201 has a through hole 201a for forming a resistor and a through hole 201b for the first signal line. These through holes 201a and 201b are filled with a conductive paste. The conductive paste is composed of metal particles and a solvent. The conductive paste becomes the resistance member 221a and the connection member 221b by sintering the metal particles at the time of heating and pressing described later. For example, when tin particles and silver particles are used as the metal particles, the resistance member 221a and the connection member 221b are configured by an alloy of silver and tin. In addition, you may use a tin particle and a copper particle as a metal particle, In this case, the resistance member 221a and the connection member 221b are comprised with the alloy of copper and tin.

同様に、第２絶縁層２０２は、その片面に第１、第２信号線２３１、２３２および導体パターン２３３が形成されている。また、第２絶縁層２０２には、抵抗体形成用のスルーホール２０２ａと、第２信号線用のスルーホール２０２ｂが形成されている。これらのスルーホール２０２ａ、２０２ｂには、上記した導電ペーストが充填されている。   Similarly, the second insulating layer 202 has first and second signal lines 231 and 232 and a conductor pattern 233 formed on one surface thereof. The second insulating layer 202 has a through hole 202a for forming a resistor and a through hole 202b for a second signal line. These through holes 202a and 202b are filled with the above-described conductive paste.

同様に、第３絶縁層２０３は、その片面に第２電極２１２が形成されている。また、第３絶縁層２０３には、抵抗体形成用のスルーホール２０３ａと、第２信号線用のスルーホール２０３ｂが形成されている。これらのスルーホール２０３ａ、２０３ｂには、上記した導電ペーストが充填されている。   Similarly, the 3rd insulating layer 203 has the 2nd electrode 212 formed in the single side | surface. The third insulating layer 203 has a through hole 203a for forming a resistor and a through hole 203b for a second signal line. These through holes 203a and 203b are filled with the conductive paste described above.

そして、複数の絶縁層２０１、２０２、２０３を積層して積層体を形成する。このとき、第１絶縁層２０１の抵抗部材２２１ａと第２絶縁層２０２の導体パターン２３３とを対向させて、第１絶縁層２０１と第２絶縁層２０２とを積層する。第２、第３絶縁層２０２、２０３の抵抗部材２２２ａ、２２３ａ同士を対向させて、第２絶縁層２０２と第３絶縁層２０３とを積層する。   Then, a plurality of insulating layers 201, 202, and 203 are stacked to form a stacked body. At this time, the first insulating layer 201 and the second insulating layer 202 are stacked such that the resistance member 221a of the first insulating layer 201 and the conductor pattern 233 of the second insulating layer 202 face each other. The second insulating layer 202 and the third insulating layer 203 are laminated with the resistance members 222a and 223a of the second and third insulating layers 202 and 203 facing each other.

その後、積層体を加熱加圧することで、多層基板を成形する。このとき、複数の絶縁層２０１、２０２、２０３において隣り合う絶縁層同士が接着される。また、導電ペーストに含まれる金属粒子が焼結することで、各抵抗部材２２１ａ、２２２ａ、２２３ａおよび各接続部材２２１ｂ、２２２ｂ、２２３ｂが形成される。なお、本実施形態では、抵抗体２２０の１電極あたりの抵抗値が１００μΩ〜１０００μΩ程度となるように、抵抗体形成用の各スルーホール２０１ａ、２０２ａ、２０３ａの径や個数が調整される。   Then, a multilayer substrate is shape | molded by heat-pressing a laminated body. At this time, adjacent insulating layers in the plurality of insulating layers 201, 202, and 203 are bonded to each other. In addition, the metal particles contained in the conductive paste are sintered to form the resistance members 221a, 222a, and 223a and the connection members 221b, 222b, and 223b. In this embodiment, the diameter and the number of through holes 201a, 202a, and 203a for forming the resistor are adjusted so that the resistance value per electrode of the resistor 220 is about 100 μΩ to 1000 μΩ.

図３に示すように、第１信号線２３１と第２信号線２３２は、外部配線を介して、電圧センサ４と電気的に接続されている。電圧センサ４は、それぞれの電流測定部２ａにおける第１電極２１１と第２電極２１２の電位差を検出して、検出信号を電流検出回路３に出力する電位差検出手段である。   As shown in FIG. 3, the first signal line 231 and the second signal line 232 are electrically connected to the voltage sensor 4 via an external wiring. The voltage sensor 4 is a potential difference detection unit that detects a potential difference between the first electrode 211 and the second electrode 212 in each current measurement unit 2 a and outputs a detection signal to the current detection circuit 3.

図２に示す電流検出回路３は、電圧センサ４で検出した電位差と、第１電極２１１と第２電極２１２の間の抵抗値とを用いて演算処理することにより、セル１０ａの各電流測定部２ａに対応する部位あたりの隣り合うセル１０ａの一方から他方へ流れる電流の大きさ（電流値）を検出する演算手段である。第１電極２１１と第２電極２１２の間の抵抗値は、予め測定され、電流検出回路３に記憶されている。電流検出回路３は、検出した電流値を制御装置５０へ出力する。したがって、本実施形態では、電圧センサ４と電流検出回路３が、隣り合うセル１０ａの一方から他方に向けて電流測定部２ａを通過する電流の大きさを検出する電流検出手段を構成している。なお、電流検出回路３に電位差を検出する機能を持たせてもよい。この場合、電流検出回路３が電流を検出する電流検出手段を構成する。   The current detection circuit 3 shown in FIG. 2 performs an arithmetic process using the potential difference detected by the voltage sensor 4 and the resistance value between the first electrode 211 and the second electrode 212, whereby each current measurement unit of the cell 10a is processed. 2a is a calculation means for detecting the magnitude (current value) of a current flowing from one of the adjacent cells 10a per region corresponding to 2a to the other. The resistance value between the first electrode 211 and the second electrode 212 is measured in advance and stored in the current detection circuit 3. The current detection circuit 3 outputs the detected current value to the control device 50. Therefore, in the present embodiment, the voltage sensor 4 and the current detection circuit 3 constitute a current detection unit that detects the magnitude of the current passing through the current measurement unit 2a from one of the adjacent cells 10a toward the other. . Note that the current detection circuit 3 may have a function of detecting a potential difference. In this case, the current detection circuit 3 constitutes current detection means for detecting current.

次に、本実施形態の電流測定装置１による電流測定方法について説明する。燃料電池１０に水素および空気が供給されることで、燃料電池１０での発電が開始される。発電により生じた電流は、測定板２を挟んで隣り合うセル１０ａの一方から他方へ、測定板２を介して流れる。測定板２の各電流測定部２ａでは、抵抗体２２０を介して第１、第２電極２１１、２１２の一方から他方へ電流が流れる。   Next, a current measurement method by the current measurement device 1 of the present embodiment will be described. By supplying hydrogen and air to the fuel cell 10, power generation in the fuel cell 10 is started. The current generated by the power generation flows through the measurement plate 2 from one of the adjacent cells 10a with the measurement plate 2 in between. In each current measurement unit 2 a of the measurement plate 2, a current flows from one of the first and second electrodes 211 and 212 through the resistor 220 to the other.

このとき、第１、第２電極２１１、２１２の間の電流経路は所定の抵抗値（Ｒ１）を有するために、この電流経路を電流（電流値Ｉ１）が流れることで、第１電極２１１と第２電極２１２の間に電位差ΔＶ（ΔＶ＝Ｒ１×Ｉ１）が生じる。 At this time, since the current path between the first and second electrodes 211 and 212 has a predetermined resistance value (R 1 ), the current (current value I 1 ) flows through this current path, so that the first electrode A potential difference ΔV (ΔV = R 1 × I 1 ) is generated between the second electrode 212 and the second electrode 212.

そこで、この電位差ΔＶを、第１、第２信号線２３１、２３２によって取り出し、電圧センサ４によって検出する。このとき、本実施形態では、第１信号線２３１は、接続部材２２１ｂを介して第１電極２１１と接続されているため、第１電極２１１と電位が等しい。同様に、第２信号線２３２は、接続部材２２２ｂ、２２３ｂを介して第２電極２１２と接続されているため、第２電極２１２と電位が等しい。このため、第１信号線２３１と第２信号線２３２の間の電位差は、第１電極２１１と第２電極２１２の間の電位差ΔＶと等しい。   Therefore, this potential difference ΔV is taken out by the first and second signal lines 231 and 232 and detected by the voltage sensor 4. At this time, in the present embodiment, the first signal line 231 is connected to the first electrode 211 via the connection member 221b, and thus has the same potential as the first electrode 211. Similarly, since the second signal line 232 is connected to the second electrode 212 via the connection members 222b and 223b, the potential of the second signal line 232 is equal to that of the second electrode 212. For this reason, the potential difference between the first signal line 231 and the second signal line 232 is equal to the potential difference ΔV between the first electrode 211 and the second electrode 212.

そして、電流検出回路３は、電圧センサ４が検出した電位差を予め記憶されている抵抗値で除する演算処理を行うことで、各電流測定部２ａを通過した電流の大きさ（電流値）を算出することができる。   Then, the current detection circuit 3 performs a calculation process to divide the potential difference detected by the voltage sensor 4 by a resistance value stored in advance, so that the magnitude (current value) of the current that has passed through each current measurement unit 2a is calculated. Can be calculated.

さらに、制御装置５０では、電流検出回路３によって得た各電流測定部２ａの電流値に基づいて、各セル１０ａの面内における電流分布を検出する。そして、制御装置５０は、検出された電流分布に基づいて燃料電池１０の発電状態を推定し、空気供給量および供給圧、水素供給圧、冷却水循環量の制御等のフィードバック制御を行う。これにより、燃料電池システムの効率および信頼性を向上させている。   Further, the control device 50 detects the current distribution in the plane of each cell 10a based on the current value of each current measurement unit 2a obtained by the current detection circuit 3. Then, the control device 50 estimates the power generation state of the fuel cell 10 based on the detected current distribution, and performs feedback control such as control of the air supply amount and supply pressure, the hydrogen supply pressure, and the cooling water circulation amount. This improves the efficiency and reliability of the fuel cell system.

なお、上述の燃料電池１０の発電状態は、各セル１０ａの交流インピーダンスの変化に基づいて推定することができる。ここで、本実施形態における交流インピーダンスの測定方法について簡単に説明すると、まず、二次電池、ＤＣ−ＤＣコンバータ等を用いて所定電流の交流を燃料電池１０に印加する。燃料電池１０に交流を印加している際に、セルモニタ１１と電流検出回路３から入力された電流分布を測定する。そして、セルモニタ１１で測定した電圧値の変化と電流検出回路３から入力された電流分布の変化に基づいて、演算により各セル１０ａの交流インピーダンスを測定することができる。   Note that the power generation state of the fuel cell 10 described above can be estimated based on the change in the AC impedance of each cell 10a. Here, the AC impedance measurement method in the present embodiment will be briefly described. First, an alternating current having a predetermined current is applied to the fuel cell 10 using a secondary battery, a DC-DC converter, or the like. When alternating current is applied to the fuel cell 10, the current distribution input from the cell monitor 11 and the current detection circuit 3 is measured. And based on the change of the voltage value measured with the cell monitor 11, and the change of the current distribution input from the current detection circuit 3, the alternating current impedance of each cell 10a can be measured by calculation.

ここで、本実施形態の電流測定装置１と図４、５に示す比較例１の電流測定装置とを比較する。比較例１は、電流測定部２ａの構造が本実施形態と異なるものであり、上記した従来技術の電流測定部に相当するものである。なお、図５では、図４中の導体層のみを示している。   Here, the current measuring device 1 of the present embodiment is compared with the current measuring device of Comparative Example 1 shown in FIGS. Comparative Example 1 is different from the present embodiment in the structure of the current measurement unit 2a, and corresponds to the above-described conventional current measurement unit. 5 shows only the conductor layer in FIG.

図４、５に示すように、比較例１の電流測定部２ａは、多層基板の両面の導体層で構成された平板状の第１、第２電極Ｊ２１１、Ｊ２２２と、多層基板の内部の導体層で構成された抵抗体および第１、第２信号線Ｊ２３１、Ｊ２３２とを備えている。抵抗体は、平板状の第１抵抗部Ｊ２２１と平板状の第２抵抗部Ｊ２２２とを有している。第１、第２抵抗部Ｊ２２１、Ｊ２２２は、第１、第２電極Ｊ２１１、Ｊ２１２と平行な状態で、互いに対向して配置されている。このため、第１、第２抵抗部Ｊ２２１、Ｊ２２２には、第１、第２電極Ｊ２１１、Ｊ２１２の表面に対して平行な方向に電流が流れる。このとき、図５中の矢印のように、第１抵抗部Ｊ２２１における電流の流れ方向と第２抵抗部Ｊ２２２における電流の流れ方向が、互いに反対方向となるように、第１、第２抵抗部Ｊ２２１、Ｊ２２２がそれらの間を基準に対称に配置されている。第１信号線Ｊ２３１は、第１抵抗部Ｊ２２１と同一平面に位置し、第１抵抗部Ｊ２２１に接続されている。第２信号線Ｊ２３２は、第２抵抗部Ｊ２２２と同一平面に位置し、第２抵抗部Ｊ２２２に接続されている。第１、第２信号線Ｊ２３１、Ｊ２３２は、第１、第２電極Ｊ２１１、Ｊ２１２の間にて、第１、第２電極Ｊ２１１、Ｊ２１２の表面に平行な方向に延伸するように配置されている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the current measurement unit 2 a of Comparative Example 1 includes flat plate-like first and second electrodes J211 and J222 configured by conductor layers on both sides of the multilayer substrate, and conductors inside the multilayer substrate. A resistor composed of layers and first and second signal lines J231 and J232 are provided. The resistor includes a flat plate-like first resistor portion J221 and a flat plate-like second resistor portion J222. The first and second resistance portions J221 and J222 are arranged to face each other in a state parallel to the first and second electrodes J211 and J212. For this reason, a current flows through the first and second resistance parts J221 and J222 in a direction parallel to the surfaces of the first and second electrodes J211 and J212. At this time, as indicated by arrows in FIG. 5, the first and second resistance portions are arranged such that the current flow direction in the first resistance portion J221 and the current flow direction in the second resistance portion J222 are opposite to each other. J221 and J222 are arranged symmetrically with respect to them. The first signal line J231 is located on the same plane as the first resistance part J221 and is connected to the first resistance part J221. The second signal line J232 is located on the same plane as the second resistor part J222 and is connected to the second resistor part J222. The first and second signal lines J231 and J232 are arranged between the first and second electrodes J211 and J212 so as to extend in a direction parallel to the surfaces of the first and second electrodes J211 and J212. .

なお、比較例１の電流測定部２ａは、表面に第１、第２電極Ｊ２１１、Ｊ２１２が形成された絶縁層Ｊ２０１、Ｊ２０２はガラスエポキシ基板で構成されており、第１抵抗部Ｊ２２１と第２抵抗部Ｊ２２２の間の絶縁層Ｊ２０３は接着剤で構成されている。また、第１電極Ｊ２１１と第１抵抗部Ｊ２２１は、スルーホールＪ２４１の内壁にメッキで形成された導体層によって接続されている。同様に、第２電極Ｊ２１２と第２抵抗部Ｊ２２２は、スルーホールＪ２４２の内壁にメッキで形成された導体層によって接続されており、第１抵抗部Ｊ２２１と第２抵抗部Ｊ２２２は、スルーホールＪ２４３の内壁にメッキで形成された導体層によって接続されている。   In the current measuring unit 2a of Comparative Example 1, the insulating layers J201 and J202 having the first and second electrodes J211 and J212 formed on the surface are formed of a glass epoxy substrate, and the first resistor J221 and the second resistor The insulating layer J203 between the resistance portions J222 is made of an adhesive. The first electrode J211 and the first resistance part J221 are connected to the inner wall of the through hole J241 by a conductor layer formed by plating. Similarly, the second electrode J212 and the second resistance portion J222 are connected to the inner wall of the through hole J242 by a conductor layer formed by plating, and the first resistance portion J221 and the second resistance portion J222 are connected to the through hole J243. It is connected to the inner wall of this by a conductor layer formed by plating.

上記した発明が解決しようとする課題の欄での説明の通り、第１、第２信号線Ｊ２３１、Ｊ２３２が第１、第２電極Ｊ２１１、Ｊ２１２の表面に対して平行に延伸する場合において、抵抗体の内部を第１、第２信号線Ｊ２３１、Ｊ２３２の延伸方向と同じ方向に電流が流れるように、抵抗体が配置される構造、例えば、第１、第２抵抗部Ｊ２２１、Ｊ２２２の一方のみを配置した構造を採用すると、抵抗体を電流が流れることによって生じる磁場に対して、この磁場を貫く方向に第１、第２信号線Ｊ２３１、Ｊ２３２が延伸する関係となる。このため、第１、第２信号線Ｊ２３１、Ｊ２３２が抵抗体から相互インダクタンスの影響を受けてしまい、ノイズとなる電圧が第１、第２信号線Ｊ２３１、Ｊ２３２に発生する。   As described in the section of the problem to be solved by the invention described above, when the first and second signal lines J231 and J232 extend parallel to the surfaces of the first and second electrodes J211 and J212, the resistance A structure in which a resistor is arranged so that current flows in the same direction as the extending direction of the first and second signal lines J231 and J232 inside the body, for example, only one of the first and second resistor portions J221 and J222. When the structure in which is disposed is adopted, the first and second signal lines J231 and J232 are extended in a direction penetrating the magnetic field generated by the current flowing through the resistor. For this reason, the first and second signal lines J231 and J232 are affected by the mutual inductance from the resistor, and noise voltage is generated in the first and second signal lines J231 and J232.

そこで、これを回避しようとすると、電流測定部２ａの構造として、図４、５に示すように、平板状の第１、第２抵抗部Ｊ２２１、Ｊ２２２が対称に配置された構造が必要となる。しかし、この構造を採用すると、電流測定部２ａが厚くなってしまうという問題が生じる。上記した電流分布測定に基づくフィードバック制御により、最大１０％ほどの燃費向上が期待できるが、電流測定部２ａが厚いと、熱容量が大きくなるため、燃料電池１０の低温始動時に電流測定部２ａに隣接する燃料電池セル１０ａの昇温を阻害して出力が落ちてしまう。このため、電流測定部２ａが厚い場合では、氷点下の条件時などに、この燃費向上効果が得られなくなってしまう。   In order to avoid this, as a structure of the current measuring unit 2a, as shown in FIGS. 4 and 5, a structure in which flat plate-like first and second resistance units J221 and J222 are arranged symmetrically is required. . However, when this structure is adopted, there arises a problem that the current measuring unit 2a becomes thick. The feedback control based on the current distribution measurement described above can be expected to improve fuel efficiency by about 10% at the maximum. However, if the current measurement unit 2a is thick, the heat capacity increases, so that the fuel cell 10 is adjacent to the current measurement unit 2a when starting at low temperature This hinders the temperature rise of the fuel battery cell 10a, and the output drops. For this reason, when the current measuring unit 2a is thick, this fuel efficiency improvement effect cannot be obtained when the temperature is below freezing.

また、電流測定部２ａの薄型化のため、第１、第２抵抗部Ｊ２２１、Ｊ２２２を単に薄くすると、電流測定部２ａ自体の抵抗が極めて大きくなり、燃料電池１０の運転状態に影響を与え、正しい測定ができなくなる。   Further, if the first and second resistance parts J221 and J222 are simply made thin to reduce the thickness of the current measurement part 2a, the resistance of the current measurement part 2a itself becomes extremely large, which affects the operating state of the fuel cell 10, Correct measurement cannot be performed.

これに対して、本実施形態では、第１、第２信号線２３１、２３２が、それぞれ、第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａに対して平行に延伸して配置されているのに対して、抵抗体２２０が、抵抗体２２０の内部を電流が第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａに対して垂直な方向に流れるように配置されている。   On the other hand, in the present embodiment, the first and second signal lines 231 and 232 are arranged to extend in parallel to the surfaces 211a and 212a of the first and second electrodes 211 and 212, respectively. On the other hand, the resistor 220 is arranged so that the current flows in the direction perpendicular to the surfaces 211 a and 212 a of the first and second electrodes 211 and 212 in the resistor 220.

このため、本実施形態では、抵抗体２２０を流れる電流の向きが第１、第２信号線２３１、２３２の延伸方向に対して垂直な方向となるので、抵抗体２２０を流れる電流によって生じる磁場に対して、この磁場と同一面内で第１、第２信号線２３１、２３２が延伸する関係となる。なお、磁場は、抵抗体２２０の電流の流れ方向に垂直な平面で抵抗体２２０を中心とする同心円状に生じる。   For this reason, in this embodiment, since the direction of the current flowing through the resistor 220 is perpendicular to the extending direction of the first and second signal lines 231 and 232, the magnetic field generated by the current flowing through the resistor 220 is reduced. On the other hand, the first and second signal lines 231 and 232 extend in the same plane as the magnetic field. The magnetic field is generated concentrically around the resistor 220 on a plane perpendicular to the current flow direction of the resistor 220.

このように、本実施形態によれば、抵抗体２２０を流れる電流によって生じる磁場に対して、この磁場を貫く方向に第１、第２信号線２３１、２３２が延伸する関係とはならないので、第１、第２信号線２３１、２３２が抵抗体２２０から受ける相互インダクタンスの影響を小さくできる。したがって、本実施形態によれば、比較例１の平板状の第１、第２抵抗部が対称に配置された構造を不要にできるので、この構造を採用した場合と比較して、電流測定部２ａの薄型化が可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the first and second signal lines 231 and 232 do not extend in the direction penetrating the magnetic field generated by the current flowing through the resistor 220. 1 and the influence of mutual inductance that the second signal lines 231 and 232 receive from the resistor 220 can be reduced. Therefore, according to the present embodiment, the structure in which the flat plate-like first and second resistance portions of Comparative Example 1 are arranged symmetrically can be made unnecessary, so that the current measurement portion is compared with the case where this structure is adopted. 2a can be thinned.

さらに、本実施形態では、絶縁層を熱可塑性樹脂で構成しているので、絶縁層がガラスエポキシ基板で構成される場合よりも、絶縁層を薄くでき、複数の絶縁層の積層体を加熱加圧して接着するため、接着層を不要にできる。このことからも、本実施形態によれば、電流測定部２ａの薄型化が可能となる。このとき、本実施形態では、抵抗体２２０を構成する抵抗部材２２１ａ、２２２ａ、２２３ａとして、銀と錫の合金や、銅と錫の合金を用いることで、電流測定部２ａを薄くしても、抵抗体に必要な電気抵抗値が得られる。   Furthermore, in this embodiment, since the insulating layer is made of a thermoplastic resin, the insulating layer can be made thinner than when the insulating layer is made of a glass epoxy substrate, and a laminate of a plurality of insulating layers is heated. Since it is pressed and bonded, an adhesive layer can be eliminated. Also from this fact, according to the present embodiment, the current measuring unit 2a can be thinned. At this time, in this embodiment, as the resistance members 221a, 222a, and 223a constituting the resistor 220, even if the current measuring unit 2a is thinned by using an alloy of silver and tin or an alloy of copper and tin, An electric resistance value necessary for the resistor can be obtained.

なお、比較例１の電流測定部２ａを、本実施形態と同様に、熱可塑性樹脂で構成され、に導体パターンが形成された絶縁層を複数積層して積層体を形成し、この積層体を加熱加圧して一体化して製造する場合、絶縁層が４層必要となる。このため、この場合と比較しても、本実施形態の電流測定部２ａの方が薄くなる。   As in the present embodiment, the current measurement unit 2a of Comparative Example 1 is formed of a thermoplastic resin, and a plurality of insulating layers each having a conductor pattern formed thereon are stacked to form a stacked body. In the case of manufacturing by heating and pressurizing, four insulating layers are required. For this reason, even if compared with this case, the current measuring unit 2a of the present embodiment is thinner.

さらに、本実施形態では、各スルーホールの内部の抵抗部材や接続部材の形成を、メッキで行うのではなく、導電ペーストを充填して行うことで、メッキに伴う第１、第２電極２１１、２１２の厚みの増加や、ばらつきを抑えることができる。   Furthermore, in this embodiment, the first and second electrodes 211, 211 associated with the plating are formed by forming the resistance member and the connection member inside each through hole not by plating but by filling with a conductive paste. An increase in thickness 212 and variations can be suppressed.

ここで、図６に、実際に製造した本実施形態の電流測定部２ａによる電流測定についての評価試験の結果を示す。このとき製造した電流測定部２ａの厚さは０．１３ｍｍであった。第１電極２１１から第２電極２１２に電流を印加したとき、図６に示すように、電流の増加に伴って、第１信号線２３１と第２信号線２３２の間の電位差が線形に増大しており、電流測定部２ａを通過する電流の大きさを検出できることが確認できた。   Here, in FIG. 6, the result of the evaluation test about the current measurement by the current measurement part 2a of this embodiment actually manufactured is shown. The thickness of the current measuring unit 2a manufactured at this time was 0.13 mm. When a current is applied from the first electrode 211 to the second electrode 212, the potential difference between the first signal line 231 and the second signal line 232 increases linearly as the current increases, as shown in FIG. It was confirmed that the magnitude of the current passing through the current measuring unit 2a can be detected.

（第２実施形態）
本実施形態は、第１実施形態の電流測定部２ａの構造の一部を変更したものであり、以下では、変更点を説明する。 (Second Embodiment)
In the present embodiment, a part of the structure of the current measuring unit 2a of the first embodiment is changed, and the changed points will be described below.

図７に示すように、本実施形態では、１つの絶縁層に形成された複数の抵抗部材が、多層基板の内部で互いに電気的に接続されている。   As shown in FIG. 7, in this embodiment, a plurality of resistance members formed in one insulating layer are electrically connected to each other inside the multilayer substrate.

具体的には、多層基板の内部の配線部材２３４によって、第１絶縁層２０１に形成された複数の抵抗部材２２１ａが、互いに電気的に接続されているとともに、第２絶縁層２０２に形成された複数の抵抗部材２２２ａが、互いに電気的に接続されている。このため、第１絶縁層２０１に形成された１つの抵抗部材２２１ａは、第２絶縁層２０２に形成された２つ以上の抵抗部材２２２ａと電気的に接続されている。   Specifically, a plurality of resistance members 221a formed in the first insulating layer 201 are electrically connected to each other and formed in the second insulating layer 202 by the wiring member 234 inside the multilayer substrate. The plurality of resistance members 222a are electrically connected to each other. For this reason, one resistance member 221 a formed in the first insulating layer 201 is electrically connected to two or more resistance members 222 a formed in the second insulating layer 202.

配線部材２３４は、第２絶縁層２０２の片面（図７では上面）に形成された導体パターンで構成されている。この導体パターンは、第１、第２信号線２３１、２３２を構成する導体パターンと同じ導体箔で形成される。したがって、配線部材２３４は、抵抗体２２０を構成する各抵抗部材２２１ａ、２２２ａ、２２３ａよりも抵抗値が小さい。配線部材２３４は、第２絶縁層２０２のうち複数の抵抗部材２２２ａが形成された領域に対向するとともに、第１絶縁層２０１のうち複数の抵抗部材２２１ａが形成された領域と対向する位置に配置されている。   The wiring member 234 is configured by a conductor pattern formed on one surface (the upper surface in FIG. 7) of the second insulating layer 202. This conductor pattern is formed of the same conductor foil as the conductor pattern constituting the first and second signal lines 231 and 232. Therefore, the wiring member 234 has a resistance value smaller than that of each of the resistance members 221a, 222a, and 223a constituting the resistor 220. The wiring member 234 is disposed at a position facing the region where the plurality of resistance members 222a are formed in the second insulating layer 202 and facing the region where the plurality of resistance members 221a are formed in the first insulating layer 201. Has been.

また、本実施形態では、第１絶縁層２０１に形成された抵抗部材２２１ａと、第２絶縁層２０２に形成された抵抗部材２２２ａとは、第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａに平行な方向で互いに離間して配置されている。なお、以下では、第１絶縁層２０１に形成された抵抗部材２２１ａを第１抵抗部材２２１ａと呼び、第２絶縁層２０２に形成された抵抗部材２２２ａを第２抵抗部材２２２ａと呼ぶこともある。   In the present embodiment, the resistance member 221a formed on the first insulating layer 201 and the resistance member 222a formed on the second insulating layer 202 include the surfaces 211a and 212a of the first and second electrodes 211 and 212, respectively. Are spaced apart from each other in a direction parallel to. Hereinafter, the resistance member 221a formed on the first insulating layer 201 may be referred to as a first resistance member 221a, and the resistance member 222a formed on the second insulating layer 202 may be referred to as a second resistance member 222a.

換言すると、第１抵抗部材２２１ａの中心位置と、第２抵抗部材２２２ａの中心位置との第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａに平行な方向での距離Ｄが、第１抵抗部材２２１ａの半径ｄ１と、第２抵抗部材２２２ａの半径ｄ２の合計よりも大きくなっている（Ｄ＞ｄ１＋ｄ２）。   In other words, the distance D between the center position of the first resistance member 221a and the center position of the second resistance member 222a in the direction parallel to the surfaces 211a and 212a of the first and second electrodes 211 and 212 is the first resistance. It is larger than the sum of the radius d1 of the member 221a and the radius d2 of the second resistance member 222a (D> d1 + d2).

次に、本実施形態の特徴について説明する。   Next, features of the present embodiment will be described.

（１）第１実施形態のように、第１抵抗部材２２１ａと、第２抵抗部材２２２ａとが、第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａに平行な方向で同じ位置に配置されている場合では、各抵抗部材２２１ａ、２２２ａ、２２３ａが、各絶縁層２０１、２０２、２０３よりも剛性が高いため、隣り合うセルの間に測定板２を挟み込んで加圧したときに、各抵抗部材２２１ａ、２２２ａ、２２３ａが出っ張り、第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａに凹凸が生じてしまう。このため、第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａのそれぞれと対向するセル１０ａの表面との間に隙間が生じ、接触抵抗が増大してしまう。   (1) As in the first embodiment, the first resistance member 221a and the second resistance member 222a are arranged at the same position in a direction parallel to the surfaces 211a and 212a of the first and second electrodes 211 and 212. In this case, since each resistance member 221a, 222a, 223a has higher rigidity than each insulating layer 201, 202, 203, each resistance member 221a, 222a, 223a has a resistance when the measurement plate 2 is sandwiched between adjacent cells and pressed. The members 221a, 222a, and 223a protrude, and the surfaces 211a and 212a of the first and second electrodes 211 and 212 are uneven. For this reason, a gap is formed between the surfaces 211a and 212a of the first and second electrodes 211 and 212 and the surface of the cell 10a facing each other, and the contact resistance is increased.

これに対して、本実施形態では、第１抵抗部材２２１ａと、第２抵抗部材２２２ａとが互いに離間して配置されている。これにより、隣り合うセルの間に測定板２を挟み込んで加圧したときに、各抵抗部材２２１ａ、２２２ａ、２２３ａが出っ張ることを抑えて、第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａに凹凸が生じることを抑制できる。このため、第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａのそれぞれと対向するセル１０ａの表面とを密着させることができ、接触抵抗を減らすことができる。   On the other hand, in this embodiment, the 1st resistance member 221a and the 2nd resistance member 222a are mutually spaced apart, and are arrange | positioned. Accordingly, when the measurement plate 2 is sandwiched between adjacent cells and pressed, the resistance members 221a, 222a, and 223a are prevented from protruding, and the surfaces 211a and 212a of the first and second electrodes 211 and 212 are suppressed. It can suppress that an unevenness | corrugation arises. Therefore, the surfaces 211a and 212a of the first and second electrodes 211 and 212 can be brought into close contact with the surface of the cell 10a facing each other, and the contact resistance can be reduced.

ただし、第１抵抗部材２２１ａと第２抵抗部材２２２ａとが離れすぎると、両者を電気的に接続する配線部材２３４の距離が長くなって抵抗値が増えてしまうため、両者の離間距離は短いことが好ましい。具体的には、両者の間における配線部材２３４の抵抗値が、１層の絶縁層に形成された１つの抵抗部材の抵抗値の２０％以下になるように、両者の離間距離を設定することが望ましい。   However, if the first resistance member 221a and the second resistance member 222a are too far apart, the distance between the wiring members 234 that electrically connect them becomes long and the resistance value increases, so the distance between them is short. Is preferred. Specifically, the distance between them is set so that the resistance value of the wiring member 234 between them is 20% or less of the resistance value of one resistance member formed in one insulating layer. Is desirable.

（２）第１実施形態のように、第１絶縁層２０１に形成された複数の抵抗部材２２１ａが多層基板の内部で互いに電気的に接続されていない場合、第１、第２電極２１１、２１２の表面２１１ａ、２１２ａに凹凸が生じている等の理由によって、第１絶縁層２０１に形成された複数の抵抗部材２２１ａのうち一部の抵抗部材２２１ａにしか電流が流れなかったときに、見かけの抵抗値が変化してしまうため、電流測定の精度が悪化してしまう。   (2) When the plurality of resistance members 221a formed in the first insulating layer 201 are not electrically connected to each other inside the multilayer substrate as in the first embodiment, the first and second electrodes 211 and 212 are used. When the currents flow only to some of the resistance members 221a among the plurality of resistance members 221a formed on the first insulating layer 201 due to irregularities on the surfaces 211a and 212a of Since the resistance value changes, the accuracy of current measurement is deteriorated.

これに対して、本実施形態では、配線部材２３４によって、第１絶縁層２０１に形成された複数の第１抵抗部材２２１ａが多層基板の内部で互いに電気的に接続されているとともに、第２絶縁層２０２に形成された複数の第２抵抗部材２２２ａが多層基板の内部で互いに電気的に接続されている。   On the other hand, in the present embodiment, the plurality of first resistance members 221a formed in the first insulating layer 201 are electrically connected to each other inside the multilayer substrate by the wiring member 234, and the second insulation is provided. A plurality of second resistance members 222a formed on the layer 202 are electrically connected to each other inside the multilayer substrate.

これによれば、複数の第１抵抗部材２２１ａのうち一部の第１抵抗部材２２１ａにしか電流が流れなかったときでも、複数の第２抵抗部材２２２ａに電流が分配されるため、見かけの抵抗値の変化を抑制でき、電流測定の精度の悪化を抑制できる。   According to this, even when the current flows only to some of the first resistance members 221a among the plurality of first resistance members 221a, the current is distributed to the plurality of second resistance members 222a. A change in value can be suppressed, and deterioration in accuracy of current measurement can be suppressed.

（第３実施形態）
本実施形態は、第１実施形態の電流測定部２ａの構造を変更したものであり、その他の構成は、第１実施形態と同じである。 (Third embodiment)
In the present embodiment, the structure of the current measurement unit 2a of the first embodiment is changed, and other configurations are the same as those of the first embodiment.

図８に示すように、本実施形態の電流測定部２ａでは、抵抗体１２０が一面１２０ａと他面１２０ｂを有する薄膜で構成されており、抵抗体１２０の一面１２０ａが第１電極１１１に直接接続され、他面１２０ｂが第２電極１１２に直接接続されている。なお、薄膜とは、支持体の表面上に
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等の成膜法で形成されるものであり、自立して形状を維持できないものである。 As shown in FIG. 8, in the current measurement unit 2a of the present embodiment, the resistor 120 is formed of a thin film having one surface 120a and the other surface 120b, and one surface 120a of the resistor 120 is directly connected to the first electrode 111. The other surface 120b is directly connected to the second electrode 112. The thin film is on the surface of the support.
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The film is formed by a film forming method such as the above, and the shape cannot be maintained independently.

具体的には、隣り合うセル１０ａの一方のセル１０ａが有するセパレータ１０１の表面（図８では下面）に、薄膜で構成された第１電極１１１と絶縁体１４１とが成膜されている。セパレータ１０１の表面および第１電極１１１と絶縁体１４１の表面に、第１信号線１３１が成膜されている。第１信号線１３１は、第１電極１１１と電気的に接続されている。さらに、第１電極１１１のセパレータ１０１側の表面１１１ａとは反対側の表面１１１ｂに、薄膜で構成され、第１電極２１１よりも小さな面積の抵抗体１２０が成膜されている。   Specifically, the first electrode 111 and the insulator 141 made of a thin film are formed on the surface (lower surface in FIG. 8) of the separator 101 included in one cell 10a of the adjacent cells 10a. A first signal line 131 is formed on the surface of the separator 101 and the surfaces of the first electrode 111 and the insulator 141. The first signal line 131 is electrically connected to the first electrode 111. Further, a resistor 120 made of a thin film and having an area smaller than that of the first electrode 211 is formed on the surface 111b of the first electrode 111 opposite to the surface 111a on the separator 101 side.

一方、隣り合うセル１０ａの他方のセル１０ａが有するセパレータ１０２の表面（図８では上面）に、薄膜で構成された第２電極２１２と絶縁体１４２とが成膜されている。セパレータ１０２の表面および第２電極１１２と絶縁体１４２の表面に、第２信号線１３２が成膜されている。第２信号線１３２は、第２電極１１２と電気的に接続されている。第２電極１１２のセパレータ１０２側の表面１１２ａとは反対側の表面１１２ｂが、抵抗体１２０と接触している。第２電極１１２と抵抗体１２０は、複数のセル１０ａが積層された際に、加圧されることで接触が維持される。   On the other hand, a second electrode 212 made of a thin film and an insulator 142 are formed on the surface (upper surface in FIG. 8) of the separator 102 of the other cell 10a of the adjacent cells 10a. A second signal line 132 is formed on the surface of the separator 102 and the surfaces of the second electrode 112 and the insulator 142. The second signal line 132 is electrically connected to the second electrode 112. The surface 112 b of the second electrode 112 opposite to the surface 112 a on the separator 102 side is in contact with the resistor 120. The contact between the second electrode 112 and the resistor 120 is maintained by being pressurized when the plurality of cells 10a are stacked.

このように、本実施形態では、第１、第２実施形態のように、測定板２に電流測定部２ａが形成されているのではなく、セパレータ１０１、１０２に対して、直接、電流測定部２ａが形成されている。   Thus, in the present embodiment, the current measurement unit 2a is not formed on the measurement plate 2 as in the first and second embodiments, but the current measurement unit directly with respect to the separators 101 and 102. 2a is formed.

なお、本実施形態の第１電極１１１、第２電極１１２、第１信号線１３１、第２信号線１３２は、第１実施形態の第１電極２１１、第２電極２１２、第１信号線２３１、第２信号線２３２に対応するものである。また、セパレータ１０１、１０２は、各セル１０ａにおける燃料ガスおよび酸化剤ガスの供給経路を構成するとともに、隣り合うセル１０ａの供給経路を分離するものである。セパレータ１０１、１０２は、金属や導電性セラミックス等の導電性材料で構成されている。   The first electrode 111, the second electrode 112, the first signal line 131, and the second signal line 132 of the present embodiment are the same as the first electrode 211, the second electrode 212, the first signal line 231 of the first embodiment, This corresponds to the second signal line 232. The separators 101 and 102 constitute a supply path for fuel gas and oxidant gas in each cell 10a, and separate the supply paths for adjacent cells 10a. Separator 101,102 is comprised with electroconductive materials, such as a metal and electroconductive ceramics.

本実施形態では、第１電極１１１、第２電極１１２、第１信号線１３１、第２信号線１３２は、金、チタン、アルミニウムなどの蒸着により成膜されている。絶縁体１４１、１４２は、二酸化珪素の蒸着やポリイミドのスピンコートにより成膜されている。   In the present embodiment, the first electrode 111, the second electrode 112, the first signal line 131, and the second signal line 132 are formed by vapor deposition of gold, titanium, aluminum, or the like. The insulators 141 and 142 are formed by vapor deposition of silicon dioxide or spin coating of polyimide.

また、抵抗体１２０は、第１、第２電極１１１、１２１および第１、第２信号線１３１、１３２よりも電気抵抗率が高い材料によって成膜されている。抵抗体１２０の電気抵抗率ρは、１ｍΩ・ｍ〜１Ω・ｍ程度であることが好ましい。そこで、本実施形態では、抵抗体１２０は、セラミックスと金属という２種類の材料の混合蒸着により成膜されている。   The resistor 120 is formed of a material having a higher electrical resistivity than the first and second electrodes 111 and 121 and the first and second signal lines 131 and 132. The electric resistivity ρ of the resistor 120 is preferably about 1 mΩ · m to 1 Ω · m. Therefore, in this embodiment, the resistor 120 is formed by a mixed vapor deposition of two types of materials, ceramics and metal.

本実施形態の電流測定装置１による電流測定方法は、第１実施形態と同様である。なお、本実施形態においても、第１信号線１３１が第１電極１１１に直接接続されており、第２信号線１３２が第２電極１１２に直接接続されているので、第１信号線１３１と第２信号線１３２の間の電位差は、第１電極１１１と第２電極１１２の間の電位差ΔＶと等しい。   The current measurement method by the current measurement device 1 of the present embodiment is the same as that of the first embodiment. In the present embodiment, the first signal line 131 is directly connected to the first electrode 111, and the second signal line 132 is directly connected to the second electrode 112. The potential difference between the two signal lines 132 is equal to the potential difference ΔV between the first electrode 111 and the second electrode 112.

以上の説明の通り、本実施形態の電流測定部２ａでは、第１信号線１３１が、第１電極１１１の表面上に成膜された絶縁体１４１の表面に形成されている。同様に、第２信号線１３２が、第２電極１１２の表面上に成膜された絶縁体１４２の表面に形成されている。このため、第１実施形態と同様に、第１、第２信号線１３１、１３２が、それぞれ、第１、第２電極１１１、１１２の表面１１１ａ、１１２ａに対して平行に延伸して配置されている。   As described above, in the current measurement unit 2 a of the present embodiment, the first signal line 131 is formed on the surface of the insulator 141 formed on the surface of the first electrode 111. Similarly, the second signal line 132 is formed on the surface of the insulator 142 formed on the surface of the second electrode 112. Therefore, as in the first embodiment, the first and second signal lines 131 and 132 are arranged to extend in parallel to the surfaces 111a and 112a of the first and second electrodes 111 and 112, respectively. Yes.

そして、抵抗体１２０の一面１２０ａが第１電極１１１に接続され、他面１２０ｂが第２電極１１２に接続されている。このため、電流測定部２ａを電流が通過する際では、第１実施形態と同様に、抵抗体１２０の内部を電流が第１、第２電極１１１、１１２の表面１１１ａ、１１２ａに対して垂直な方向に流れる。   One surface 120 a of the resistor 120 is connected to the first electrode 111, and the other surface 120 b is connected to the second electrode 112. For this reason, when the current passes through the current measuring unit 2a, the current is perpendicular to the surfaces 111a and 112a of the first and second electrodes 111 and 112 in the resistor 120, as in the first embodiment. Flow in the direction.

よって、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１、第２信号線１３１、１３２が抵抗体１２０から受ける相互インダクタンスの影響を小さくできる。したがって、本実施形態によれば、比較例１の平板状の第１、第２抵抗部が対称に配置された構造を不要にできるので、この構造を採用した場合と比較して、電流測定部２ａの薄型化が可能となる。   Therefore, also in the present embodiment, as in the first embodiment, the influence of the mutual inductance that the first and second signal lines 131 and 132 receive from the resistor 120 can be reduced. Therefore, according to the present embodiment, the structure in which the flat plate-like first and second resistance portions of Comparative Example 1 are arranged symmetrically can be made unnecessary, so that the current measurement portion is compared with the case where this structure is adopted. 2a can be thinned.

さらに、本実施形態では、第１電極１１１と第２電極１１２で、直接、抵抗体１２０を挟む構造を採用している。このため、第１電極と抵抗体との間や、第２電極と抵抗体との間に絶縁層を配置する構造と比較して、電流測定部２ａの薄型化が可能である。   Further, in the present embodiment, a structure in which the resistor 120 is directly sandwiched between the first electrode 111 and the second electrode 112 is employed. For this reason, compared with the structure which arrange | positions an insulating layer between a 1st electrode and a resistor, and between a 2nd electrode and a resistor, the current measurement part 2a can be thinned.

また、本実施形態では、第１電極１１１、第２電極１１２、第１信号線１３１、第２信号線１３２および抵抗体１２０を薄膜で構成している。蒸着で成膜された薄膜は、例えば、数十μｍ以下となる。したがって、本実施形態によれば、電流測定部２ａが多層基板で構成される場合と比較して、電流測定部２ａの薄型化が可能である。   In the present embodiment, the first electrode 111, the second electrode 112, the first signal line 131, the second signal line 132, and the resistor 120 are formed of thin films. The thin film formed by vapor deposition is, for example, several tens of μm or less. Therefore, according to the present embodiment, the current measuring unit 2a can be made thinner as compared with the case where the current measuring unit 2a is formed of a multilayer substrate.

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified within the scope described in the claims as follows.

（１）第３実施形態では、抵抗体１２０を、２種類の材料の混合蒸着で成膜したが、所望の電気抵抗率が得られれば、１種類の材料の蒸着で成膜したり、３種類以上の材料の混合蒸着で成膜したりしてもよい。また、第３実施形態では、電流測定部２ａを構成する薄膜状の各構成部を蒸着で成膜したが、他の物理的成膜法によって成膜したり、化学的成膜法（ＣＶＤ）で成膜したりしてもよい。   (1) In the third embodiment, the resistor 120 is formed by vapor deposition of two types of materials. However, if a desired electrical resistivity is obtained, the resistor 120 is formed by vapor deposition of one type of material. A film may be formed by mixed vapor deposition of more than one kind of materials. In the third embodiment, each thin film component constituting the current measuring unit 2a is formed by vapor deposition. However, the film is formed by another physical film formation method or a chemical film formation method (CVD). Alternatively, the film may be formed.

（２）第３実施形態では、抵抗体１２０を第１電極１１１に成膜し、セル１０ａの積層の際に、抵抗体１２０と第２電極１１２とを接触させたが、抵抗体１２０を第２電極１１２に成膜し、セル１０ａの積層の際に、抵抗体１２０と第１電極１１１とを接触させてもよい。また、抵抗体を第１電極１１１と第２電極１１２の両方に成膜し、セル１０ａの積層の際に、第１電極１１１と第２電極１１２の両方に成膜した抵抗体同士を接触させてもよい。   (2) In the third embodiment, the resistor 120 is formed on the first electrode 111, and the resistor 120 and the second electrode 112 are brought into contact with each other when the cells 10a are stacked. A film may be formed on the two electrodes 112, and the resistor 120 and the first electrode 111 may be brought into contact with each other when the cells 10a are stacked. Further, a resistor is formed on both the first electrode 111 and the second electrode 112, and the resistors formed on both the first electrode 111 and the second electrode 112 are brought into contact with each other when the cell 10a is stacked. May be.

（３）上記各実施形態では、複数の電流測定部２ａが、測定板２の面方向にマトリックス状に配置されていたが、他の配置であってもよい。例えば、セル１０ａの面内における空気入口部付近や水素入口部付近等の特定の領域に対応させて、測定板２の一部分のみに１つもしくは複数の電流測定部２ａを配置してもよい。   (3) In each of the above embodiments, the plurality of current measuring units 2a are arranged in a matrix in the surface direction of the measuring plate 2, but other arrangements may be used. For example, one or a plurality of current measurement units 2a may be arranged only in a part of the measurement plate 2 so as to correspond to a specific region such as the vicinity of the air inlet or the hydrogen inlet in the plane of the cell 10a.

（４）上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。   (4) The above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible. In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Yes.

１ 電流測定装置
１１１ 第１電極
１１２ 第２電極
１２０ 抵抗体
１３１ 第１信号線
１３２ 第２信号線
２１１ 第１電極
２１２ 第２電極
２２０ 抵抗体
２３１ 第１信号線
２３２ 第２信号線
３ 電流検出回路（電流検出手段）
４ 電圧センサ（電流検出手段）
１０ 燃料電池
１０ａ セル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Current measuring apparatus 111 1st electrode 112 2nd electrode 120 Resistor 131 1st signal line 132 2nd signal line
211 First electrode 212 Second electrode 220 Resistor 231 First signal line 232 Second signal line 3 Current detection circuit (current detection means)
4 Voltage sensor (current detection means)
10 Fuel cell 10a cell

Claims (5)

燃料電池（１０）の隣り合うセル（１０ａ）の間に配置され、前記隣り合うセルの一方と接する第１電極（２１１）と、前記隣り合うセルの他方と接する第２電極（２１２）と、前記第１、第２電極の間に位置し、前記第１、第２電極と電気的に接続され、前記第１、第２電極よりも抵抗値が大きな抵抗体（２２０）と、前記第１、第２電極の間の電位差を取り出す第１信号線（２３１）および第２信号線（２３２）とを有する電流測定部（２ａ）と、
前記第１、第２信号線で取り出した電位差と、前記第１、第２電極の間の電流経路の抵抗値とに基づいて、前記隣り合うセルの一方から他方に向けて前記電流測定部を通過する電流を検出する電流検出手段（３、４）とを備え、
前記第１、第２信号線は、それぞれ、前記第１、第２電極の間において、前記隣り合うセルのそれぞれと接する前記第１、第２電極の表面（２１１ａ、２１２ａ）に対して平行に延伸しており、
前記抵抗体は、前記抵抗体の内部を電流が前記第１、第２電極の表面に対して垂直な方向に流れるように配置されており、
前記電流測定部は、前記第１、第２電極の間に配置された絶縁層（２０１、２０２、２０３）を有し、
前記抵抗体は、前記第１、第２電極の表面に垂直な方向にて前記絶縁層の両面を貫通して形成された貫通孔（２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ）に対して、前記抵抗体を構成する抵抗部材（２２１ａ、２２２ａ、２２３ａ）が埋め込まれることによって形成されていることを特徴とする電流測定装置。 A first electrode (211 ) disposed between adjacent cells (10a) of the fuel cell (10) and in contact with one of the adjacent cells; a second electrode (212 ) in contact with the other of the adjacent cells; A resistor (220 ) positioned between the first and second electrodes, electrically connected to the first and second electrodes, and having a resistance value greater than that of the first and second electrodes; A current measuring unit (2a) having a first signal line (231 ) and a second signal line (232 ) for extracting a potential difference between the second electrodes;
Based on the potential difference taken out by the first and second signal lines and the resistance value of the current path between the first and second electrodes, the current measuring unit is moved from one of the adjacent cells to the other. Current detection means (3, 4) for detecting the current passing therethrough,
The first and second signal lines are parallel to the surfaces (211a and 212a ) of the first and second electrodes that are in contact with the adjacent cells, respectively, between the first and second electrodes. Stretched,
The resistor is arranged so that current flows in the direction perpendicular to the surfaces of the first and second electrodes through the resistor .
The current measuring unit includes an insulating layer (201, 202, 203) disposed between the first and second electrodes,
The resistor constitutes the resistor with respect to through holes (201a, 202a, 203a) formed through both surfaces of the insulating layer in a direction perpendicular to the surfaces of the first and second electrodes. The current measuring device is characterized by being formed by embedding resistance members (221a, 222a, 223a) to be embedded . 前記抵抗体は、前記絶縁層内に互いに離間して形成された複数の前記貫通孔に対して、前記抵抗部材が埋め込まれることによって形成されており、
複数の前記貫通孔に埋め込まれた前記抵抗部材は、前記第１、第２電極の間に配置され、前記抵抗部材よりも抵抗値が小さな配線部材（２３４）によって、互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電流測定装置。 The resistor is formed by embedding the resistor member in the plurality of through holes formed in the insulating layer so as to be separated from each other.
The resistance members embedded in the plurality of through holes are arranged between the first and second electrodes, and are electrically connected to each other by a wiring member (234) having a resistance value smaller than that of the resistance member. The current measuring device according to claim 1 , wherein: 燃料電池（１０）の隣り合うセル（１０ａ）の間に配置され、前記隣り合うセルの一方と接する第１電極（２１１）と、前記隣り合うセルの他方と接する第２電極（２１２）と、前記第１、第２電極の間に位置し、前記第１、第２電極と電気的に接続され、前記第１、第２電極よりも抵抗値が大きな抵抗体（２２０）と、前記第１、第２電極の間の電位差を取り出す第１信号線（２３１）および第２信号線（２３２）とを有する電流測定部（２ａ）と、
前記第１、第２信号線で取り出した電位差と、前記第１、第２電極の間の電流経路の抵抗値とに基づいて、前記隣り合うセルの一方から他方に向けて前記電流測定部を通過する電流を検出する電流検出手段（３、４）とを備え、
前記第１、第２信号線は、それぞれ、前記第１、第２電極の間において、前記隣り合うセルのそれぞれと接する前記第１、第２電極の表面（２１１ａ、２１２ａ）に対して平行に延伸しており、
前記抵抗体は、前記抵抗体の内部を電流が前記第１、第２電極の表面に対して垂直な方向に流れるように配置されており、
前記電流測定部は、前記第１、第２電極の間に積層して配置された第１絶縁層（２０１）と第２絶縁層（２０２）を有し、
前記抵抗体は、前記第１、第２電極の表面に垂直な方向にて前記第１絶縁層の両面を貫通するとともに、前記第１絶縁層内で互いに離間して形成された複数の第１貫通孔（２０１ａ）に埋め込まれた第１抵抗部材（２２１ａ）と、前記第２絶縁層の両面を貫通するとともに、前記第１、第２電極の表面に垂直な方向に延伸し、前記第２絶縁層内で互いに離間して形成された複数の第２貫通孔（２０２ａ）に埋め込まれた第２抵抗部材（２２２ａ）とを有して構成され、
前記第１、第２抵抗部材は、前記第１、第２電極の表面に平行な方向で互いに離間して配置されており、
１つの前記第１抵抗部材は、前記第１、第２抵抗部材よりも抵抗値が小さな配線部材（２３４）によって、１つ以上の前記第２抵抗部材と電気的に接続されていることを特徴とする電流測定装置。 A first electrode (211 ) disposed between adjacent cells (10a) of the fuel cell (10) and in contact with one of the adjacent cells; a second electrode (212 ) in contact with the other of the adjacent cells; A resistor (220 ) positioned between the first and second electrodes, electrically connected to the first and second electrodes, and having a resistance value greater than that of the first and second electrodes; A current measuring unit (2a) having a first signal line (231 ) and a second signal line (232 ) for extracting a potential difference between the second electrodes;
Based on the potential difference taken out by the first and second signal lines and the resistance value of the current path between the first and second electrodes, the current measuring unit is moved from one of the adjacent cells to the other. Current detection means (3, 4) for detecting the current passing therethrough,
The first and second signal lines are parallel to the surfaces (211a and 212a ) of the first and second electrodes that are in contact with the adjacent cells, respectively, between the first and second electrodes. Stretched,
The resistor is arranged so that current flows in the direction perpendicular to the surfaces of the first and second electrodes through the resistor .
The current measuring unit includes a first insulating layer (201) and a second insulating layer (202) disposed between the first and second electrodes.
The resistor passes through both surfaces of the first insulating layer in a direction perpendicular to the surfaces of the first and second electrodes, and a plurality of first elements formed apart from each other in the first insulating layer. The first resistance member (221a) embedded in the through hole (201a) and the both surfaces of the second insulating layer are penetrated, and the second resistance layer extends in a direction perpendicular to the surfaces of the first and second electrodes. A second resistance member (222a) embedded in a plurality of second through-holes (202a) formed to be separated from each other in the insulating layer,
The first and second resistance members are spaced apart from each other in a direction parallel to the surfaces of the first and second electrodes,
One of the first resistance members is electrically connected to one or more of the second resistance members by a wiring member (234) having a smaller resistance value than the first and second resistance members. A current measuring device. １つの前記第１抵抗部材は、前記配線部材によって、２つ以上の前記第２抵抗部材と電気的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の電流測定装置。 The current measuring device according to claim 3 , wherein one of the first resistance members is electrically connected to two or more of the second resistance members by the wiring member. 燃料電池（１０）の隣り合うセル（１０ａ）の間に配置され、前記隣り合うセルの一方と接する第１電極（１１１）と、前記隣り合うセルの他方と接する第２電極（１１２）と、前記第１、第２電極の間に位置し、前記第１、第２電極と電気的に接続され、前記第１、第２電極よりも抵抗値が大きな抵抗体（１２０）と、前記第１、第２電極の間の電位差を取り出す第１信号線（１３１）および第２信号線（１３２）とを有する電流測定部（２ａ）と、
前記第１、第２信号線で取り出した電位差と、前記第１、第２電極の間の電流経路の抵抗値とに基づいて、前記隣り合うセルの一方から他方に向けて前記電流測定部を通過する電流を検出する電流検出手段（３、４）とを備え、
前記第１、第２信号線は、それぞれ、前記第１、第２電極の間において、前記隣り合うセルのそれぞれと接する前記第１、第２電極の表面（１１１ａ、１１２ａ）に対して平行に延伸しており、
前記抵抗体は、前記抵抗体の内部を電流が前記第１、第２電極の表面に対して垂直な方向に流れるように配置されており、
前記抵抗体（１２０）は、一面と他面を有する薄膜で成膜されており、前記一面が前記第１電極（１１１）に直接接続されているとともに、前記他面が前記第２電極（１１２）に直接接続されていることを特徴とする電流測定装置。 Fuel cell (10) of adjacent cells (10a) being disposed between, one in contact with the first electrode of the adjacent cell (1 11), a second electrode in contact with the other of said adjacent cells (1 12) If located between the first and second electrodes, the first being electrically connected to the second electrode, the first resistance value than the second electrode is a large resistor (1 20), A current measuring unit (2a) having a first signal line ( 1 31) and a second signal line ( 1 32) for extracting a potential difference between the first and second electrodes;
Based on the potential difference taken out by the first and second signal lines and the resistance value of the current path between the first and second electrodes, the current measuring unit is moved from one of the adjacent cells to the other. Current detection means (3, 4) for detecting the current passing therethrough,
The first and second signal lines are parallel to the surfaces ( 1 11a and 112a) of the first and second electrodes in contact with the adjacent cells, respectively, between the first and second electrodes. And stretched
The resistor is arranged so that current flows in the direction perpendicular to the surfaces of the first and second electrodes through the resistor .
The resistor (120) is formed of a thin film having one surface and the other surface, the one surface is directly connected to the first electrode (111), and the other surface is the second electrode (112). ) Is directly connected to the current measuring device.
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